Miskolci Egyetem
Geacutepeacuteszmeacuternoumlki eacutes Informatikai Kar
Geacutepeacuteszmeacuternoumlk Szak
Anyagtechnoloacutegia szakiraacuteny
2017
Miskolci Egyetem
Jaacuterműiparban alkalmazott alumiacutenium lemezkombinaacutecioacutek
ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
Lippai Aacutedaacutem
I11KYO
3780 Edeleacuteny Katona Joacutezsef uacutet 39
Tartalomjegyzeacutek
1 Bevezeteacutes 1
2 Jaacuterműiparban alkalmazott alumiacutenium oumltvoumlzetek 2
21 Az alumiacuteniumroacutel aacuteltalaacutenossaacutegban 2
22 Az alumiacutenium oumltvoumlzői eacutes csoportosiacutetaacutesuk 3
23 Az alumiacutenium oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa az egyensuacutelyi diagram alapjaacuten 4
24 Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jeloumlleacutesrendszere 6
241 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek jeloumlleacutese 6
242 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese 7
243 Alumiacutenium oumltvoumlzetek kezeltseacutegi aacutellapotaacutenak jeloumlleacutese 8
25 Alumiacutenium oumltvoumlzetek az autoacuteiparban 11
251 A leggyakrabban alkalmazott oumltvoumlzettiacutepusok tulajdonsaacutegai 13
3 Alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutege 16
31 Az alumiacuteniumok hegeszthetőseacutegeacutet befolyaacutesoloacute teacutenyezők 16
311 A feluumlleti oxidreacuteteg 16
312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese 17
313 A varrat gaacutezporozitaacutesa 18
314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese 19
315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg 19
316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes 20
32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese 20
33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese 21
34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese 22
35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese 23
351 Hegesztő berendezeacutes 24
352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek 26
353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt aacutetlapolt
lemezkoumlteacutesekre 29
354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok 35
4 Kiacuteseacuterletek kivitelezeacutese 39
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes 39
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes 42
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek 43
5 Kiacuteseacuterletek kieacuterteacutekeleacutese 45
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat 45
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa 46
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa 48
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok 50
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata 52
6 Oumlsszegzeacutes 54
7 Summary 55
8 Koumlszoumlnetnyilvaacuteniacutetaacutes 56
9 Irodalomjegyzeacutek 57
- 1 -
1 BEVEZETEacuteS
Napjainkban a jaacuterműiparban koumlrnyezetveacutedelmi eacutes konstrukcioacutes szempontboacutel is
egyaraacutent fontos hogy a gyaacutertott autoacutek oumlssztoumlmegeacutet csoumlkkentsuumlk A koumlnnyebb
karosszeacuteria nem csupaacuten a fogyasztaacutesra gyakorol pozitiacutev hataacutest ndash melynek koumlszoumlnhetően
csoumlkken a kibocsaacutetott kaacuteros anyagok mennyiseacutege - de a toumlmegtől fuumlggő alkatreacuteszek
meacuteretezeacuteseacutet is megkoumlnnyiacuteti (kisebb motor alkalmazhatoacute csoumlkken a hajtaacuteslaacutenc elemeinek
meacuterete stb) tovaacutebbaacute javul a vezethetőseacuteg is Az autoacuteiparban jelenleg a sajaacutettoumlmeg
csoumlkkenteacutes legeredmeacutenyesebb moacutedja az aceacutel mellet alumiacutenium eacutes polimer alkatreacuteszek
karosszeacuteriaelemek alkalmazaacutesa (A dolgozatom keretein beluumll a polimerek
alkalmazaacutesaacutera nem teacuterek ki) Koumlzeacutepkategoacuteriaacutes autoacutekban manapsaacuteg maacuter kb 140 kg
alumiacuteniumot hasznaacutelnak fel a csuacutecskategoacuteriaacutes jaacuterművekben - koumlszoumlnhetően a 100-
ban alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt karosszeacuteriaacutenak- ez a szaacutem az 500 kg eacuterteacuteket is eleacuterheti [1][2]
Az alumiacutenium alkalmazaacutesaacutenak tovaacutebbi előnyei a kis sűrűseacutege mellett hogy
gazdasaacutegosan a gyaacutertaacuteshoz keacutepest joacuteval kisebb energia befekteteacutessel koumlzel 100 -ban
uacutejrahasznosiacutethatoacute tovaacutebbaacute kivaacuteloacute a hő- eacutes villamos vezetőkeacutepesseacutege joacutel alakiacutethatoacute
oumltvoumlzeacutes segiacutetseacutegeacutevel pedig az aceacutelt megkoumlzeliacutető szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok eacuterhetők el A
pozitiacutev tulajdonsaacutegai mellett negatiacutevuma azonban hogy az aceacutelnaacutel joacuteval draacutegaacutebb a
gyaacutertaacutesa hegeszteacutese soraacuten pedig a legtoumlbb esetben gondot okoz a feluumlleten keacutepződő
magas olvadaacutespontuacute oxidreacuteteg valamint a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa A szakdolgozat
tovaacutebbi reacuteszeacuteben bemutatom az autoacuteiparban leggyakrabban alkalmazott noumlvelt
szilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteket valamint ezen anyagok hegeszthetőseacutegeacutet fogom
vizsgaacutelni kiteacuterve a kombinaacutelt lemezvastagsaacuteguacute illetve kombinaacutelt anyagminőseacutegű
koumlteacuteskialakiacutetaacutesokra is A hegesztőeljaacuteraacutesok koumlzuumll az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutest fogom
alaposabban vizsgaacutelni hiszen gyorsasaacutega eacutes automatizaacutelhatoacutesaacutega miatt ez az
autoacuteiparban legelterjedtebben hasznaacutelt eljaacuteraacutes [1][2]
- 2 -
2 A JAacuteRMŰIPARBAN ALKALMAZOTT ALUMIacuteNIUM
OumlTVOumlZETEK
21 Az alumiacuteniumroacutel aacuteltalaacutenossaacutegban
A kialakiacutethatoacute egyedi tulajdonsaacutegkombinaacutecioacuteknak koumlszoumlnhetően az alumiacutenium eacutes
oumltvoumlzetei a legvaacuteltozatosabban felhasznaacutelhatoacute feacutemek koumlzeacute sorolhatoacutek Az alumiacutenium
sokoldaluacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnhetően laacutegy keacutepleacutekeny csomagoloacutefoacutelia eacutes nagy szilaacuterdsaacuteguacute
szerkezetek alapanyagakeacutent egyaraacutent hasznaacutelhatoacute Neacutehaacuteny oumltvoumlzet kis sűrűseacutege eacutes a
hozzaacute taacutersuloacute nagy szilaacuterdsaacutega lehetőveacute teszi koumlnnyű meacutegis erős szerkezetek
előaacutelliacutetaacutesaacutet ami kifejezetten előnyoumls baacutermely mozgoacute konstrukcioacutenaacutel az űrhajoacuteknaacutel eacutes a
repuumllőgeacutepekneacutel ugyan uacutegy mint a foumlldi jaacuterművekneacutel [1]
Az alumiacutenium oumltvoumlzetlen aacutellapotban egy kis szilaacuterdsaacuteguacute alacsony (kb 660 degC)
olvadaacutespontuacute a legnagyobb mennyiseacutegben felhasznaacutelt koumlnnyűfeacutem Sűrűseacutege kicsi
27 kgdm3 tovaacutebbaacute kivaacuteloacute hő- eacutes elektromos vezetőkeacutepesseacuteg jellemzi A feluumlleteacuten
kialakuloacute stabil magas olvadaacutespontuacute (kb 2050 degC) Al2O3 oxidreacutetegnek koumlszoumlnhetően
kivaacuteloacutean ellenaacutell a korroacutezioacutenak Ez a feluumlleti oxidreacuteteg szabad levegőn nagyon hamar
kialakul azonban az aceacutel feluumlleteacuten oxidaacutecioacute hataacutesaacutera megjelenő rozsdaacuteval ellenteacutetben
nem vaacutelik el az alapanyagtoacutel megakadaacutelyozva ezzel az uacutejabb tiszta alumiacutenium feluumllet
kialakulaacutesaacutet eacutes tovaacutebb oxidaacuteloacutedaacutesaacutet Az oxidreacuteteg a villamos vezetőkeacutepesseacuteget nem
befolyaacutesolja de hegeszteacutes soraacuten a legtoumlbb esetben probleacutemaacutet jelent A korroacutezioacuteaacutelloacute
keacutepesseacutegeacutet egyes oumltvoumlzők peacuteldaacuteul a reacutez nagy meacuterteacutekben rontjaacutek Az alumiacutenium ndash
ellenteacutetben a toumlbbi koumlnnyűfeacutem hexagonaacutelis toumlmoumltt raacutecsszerkezeteacutevel ndash lapkoumlzepes koumlboumls
raacutecsszerkezetben kristaacutelyosodik ennek koumlszoumlnhetően oumltvoumlzetlen aacutellapotban nagyon joacutel
alakiacutethatoacute de ekkor a szilaacuterdsaacutegi jellemzői (folyaacuteshataacuter szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg kemeacutenyseacuteg)
a laacutegyaceacutelra jellemző eacuterteacutekek nagyjaacuteboacutel negyedeacutet eacuterik el [2]
Oumltvoumlzetlen alumiacuteniumnak tekintjuumlk azt a feacutemet mely legalaacutebb 995 alumiacuteniumot
tartalmaz A legnagyobb tisztasaacuteguacute ipari alumiacutenium az uacutegynevezett bdquoneacutegy kilences
alumiacuteniumrdquo melyet 9999 alumiacutenium tartalom jellemez Nagy tisztasaacutega miatt a
- 3 -
legjobb elektromos vezetőkeacutepesseacuteggel rendelkezik előaacutelliacutetaacutesa azonban igen draacutega
szilaacuterdsaacutega pedig nagyon kicsi (Rm=50-70 MPa) ezeacutert a karosszeacuteria gyaacutertaacutes soraacuten nem
sokkal inkaacutebb elektronikai ceacutelokra alkalmazzaacutek
Ahhoz hogy az autoacuteiparban azon beluumll is a karosszeacuteria gyaacutertaacutesban az alumiacuteniumot
effektiacuteven alkalmazni tudjuk eacutes felvehesse a versenyt az aceacutel oumltvoumlzetekkel a
szilaacuterdsaacutegaacutenak jelentős noumlveleacuteseacutere van szuumlkseacuteg amelyet az alaacutebbi moacutedokon eacuterhetuumlnk el
[3]
oumltvoumlzeacutessel
keacutepleacutekenyalakiacutetaacutessal
hőkezeleacutessel (nemesiacuteteacutessel)
reacuteszecske- illetve szaacutelerősiacuteteacutessel
illetve az előbbi eljaacuteraacutesok kombinaacutecioacutejaacuteval
22 Az alumiacutenium oumltvoumlzői eacutes csoportosiacutetaacutesuk
A Cd Bi Si eacutes Zn elemeken kiacutevuumll az oumltvoumlzőivel az alumiacutenium feacutemes vegyuumlletet
alkot amely lehetőveacute teszi hőkezeleacutes segiacutetseacutegeacutevel a kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacutest iacutegy noumlvelve
az oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet eacutes kemeacutenyseacutegeacutet Az oumltvoumlző elemek egymaacutessal is keacutepezhetnek
vegyuumlletet [3]
Az oumltvoumlzettől elvaacutert tulajdonsaacutegok alapjaacuten egyes oumltvoumlzők szennyezők is lehetnek
Peacuteldaacuteul a reacutez a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute haacuteromalkotoacutes Al-Cu-Mg oumltvoumlzetek legfőbb
eleme ugyanakkor a korroacutezioacuteaacutelloacute Al-Mg oumltvoumlzetek elsőszaacutemuacute szennyezője A vas
aacuteltalaacutenos esetben szennyezőnek szaacutemiacutet eacutes jelenleacutete az oumltvoumlzetben aacuteltalaacuteban maximum
07-ban engedhető meg A gyaacutertaacutes soraacuten elnyelt hidrogeacuten valamint az alumiacutenium-
oxidban koumltoumltt oxigeacuten kiveacutetel neacutelkuumll szennyezőnek szaacutemiacutetanak [2]
- 4 -
Az alumiacutenium legfőbb oumltvoumlzőelemeit csoportosiacutethatjuk a legjellemzőbb
tulajdonsaacutegjaviacutetoacute hataacutesuk alapjaacuten [3]
Szilaacuterdsaacutegnoumlvelők Mg Cu Si Zn
Korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg javiacutetoacutek Mn Sb
Szemcsefinomiacutetoacutek Ti Cr
Melegszilaacuterdsaacuteg noumlvelő Ni
Forgaacutecsolhatoacutesaacuteg javiacutetoacute Co Fe Bi
Oumlnthetőseacuteg javiacutetoacutek Si Cu Mg
Az 1 aacutebraacuten a szilaacuterdsaacutegnoumlvelő alumiacutenium oumltvoumlzők hataacutesa laacutethatoacute az oumltvoumlzőtartalom
fuumlggveacutenyeacuteben
1 aacutebra Szilaacuterdsaacutegnoumlvelő hataacutes az oumltvoumlzőtartalom fuumlggveacutenyeacuteben [3]
23 Az alumiacutenium oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa az egyensuacutelyi diagram
alapjaacuten
Az alumiacutenium a legtoumlbb oumltvoumlzőjeacutevel ndash koumlztuumlk a reacutezzel a mangaacutennal eacutes a
sziliacuteciummal is melyek a szilaacuterdsaacuteg szempontjaacuteboacutel fontosak ndash az 2 aacutebraacuten laacutethatoacute
- 5 -
eutektikus oumltvoumlzőrendszert alkot Az egyensuacutelyi diagramon laacutethatoacute hogy a D eacutes G
pontok koumlzoumltt a hőmeacuterseacuteklet csoumlkkeneacuteseacutevel az α-szilaacuterd oldat egyre kevesebb oumltvoumlzőt
keacutepes oldatban tartani Ez a jelenseacuteg ad lehetőseacuteget a legtoumlbb alumiacutenium oumltvoumlzet
nemesiacuteteacuteseacutere kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacuteseacutere Szobahőmeacuterseacutekleten tehaacutet a legtoumlbb alumiacutenium
oumltvoumlzet egy laacutegy α-szilaacuterd oldatboacutel eacutes egy abba aacutegyazott kemeacuteny feacutemes vegyuumlletből aacutell
[2]
A keacutetalkotoacutes egyensuacutelyi diagram szerint az oumltvoumlzeteket haacuterom csoportra oszthatjuk
A roacutemai I-gyel illetve II-vel jeloumllt tartomaacutenyokba tartozoacute oumltvoumlzetek nagyreacuteszt szilaacuterd
oldatot tartalmaznak Ez a keacutet csoport alkotja az alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzeteket Az
I-es tartomaacuteny oumltvoumlzetei szobahőmeacuterseacutekleten is 100 α-szilaacuterd oldatot tartalmaznak a
II-es tartomaacutenyba tartozoacute oumltvoumlzetekben azonban szobahőmeacuterseacutekleten megjelenik a
feacutemes vegyuumllet A hőmeacuterseacuteklet csoumlkkeneacuteseacutevel egyuumltt csoumlkkenő oldoacutekeacutepesseacuteg teszi
lehetőveacute az oumltvoumlzetek nemesiacuteteacuteseacutet iacutegy a II-es csoport tagjait alakiacutethatoacute nemesiacutethető
oumltvoumlzeteknek nevezzuumlk Az I-es csoportba tartozoacute oumltvoumlzetek nem-nemesiacutethetők A III-
as jelű csoportba tartozoacute oumltvoumlzetek szobahőmeacuterseacutekleten egyaacuteltalaacuten nem tartalmaznak
laacutegy α-szilaacuterd oldatot iacutegy nem is alakiacutethatoacutek Ezt a csoportot oumlnteacuteszeti alumiacutenium
oumltvoumlzeteknek nevezzuumlk [2]
2 aacutebra Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jellegzetes egyensuacutelyi diagramja [2]
- 6 -
3 aacutebra A legjellemzőbb alumiacutenium oumltvoumlzetek [1]
A 3 aacutebraacuten laacutethatoacutek a legfőbb alumiacutenium oumltvoumlzetek eacutes azok besorolaacutesa az előbb
emliacutetett nemesiacutethető oumlnteacuteszeti illetve alakiacutethatoacute csoportokba
24 Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jeloumlleacutesrendszere
Az iparban leggyakrabban hasznaacutelt jeloumlleacutesrendszer szerint a 23-as fejezetben
megkuumlloumlnboumlztetett alakiacutethatoacute illetve oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese kuumlloumlnboumlző tovaacutebbaacute
egy adott oumltvoumlzet hőkezeltseacutegi eacutes gyaacutertaacutesi aacutellapotaacutet is jeloumlljuumlk
241 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek jeloumlleacutese
Az alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek szaacutemjele egy neacutegy jegyű szaacutem (Pl 7075) amelyből az első
szaacutem azt jeloumlli hogy az adott oumltvoumlzet melyik oumltvoumlzetcsoportba tartozik Az alakiacutethatoacute
oumltvoumlzetek főcsoportjait az 1 taacuteblaacutezat tartalmazza [1]
A maacutesodik szaacutem (A 7075-oumls oumltvoumlzet eseteacuten a 0) azt mutatja meg hogy az oumltvoumlzet
elteacuter-e a főcsoporttoacutel Amennyiben a maacutesodik szaacutem 0 nincs elteacutereacutes ha pedig nem 0
akkor egy moacutedosiacutetott oumltvoumlzetről beszeacuteluumlnk
- 7 -
Az utolsoacute keacutet szaacutemjegy egy adott főcsoporton beluumlli azonosiacutetaacutesra szolgaacutel Kiveacutetelt
keacutepez azonban az 1xxx jelű főcsoport Itt az utolsoacute keacutet szaacutemjegy a 99 feletti minimaacutelis
alumiacuteniumtartalom megadaacutesaacutera szolgaacutel
1 taacuteblaacutezat Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa [1]
Főcsoport Fő oumltvoumlző elem
1xxx Oumltvoumlzetlen min 9900 Alumiacutenium
2xxx Reacutez
3xxx Mangaacuten
4xxx Sziliacutecium
5xxx Magneacutezium
6xxx Magneacutezium eacutes Sziliacutecium
7xxx Cink
8xxx Liacutetium
9xxx Egyeacuteb
242 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese
Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese az alakiacutethatoacute oumltvoumlzetekeacutehez hasonloacute Ezeket az
oumltvoumlzeteket egy haacuterom jegyű szaacutemmal eacutes egy tizedes eacuterteacutekkel jeloumlljuumlk az alaacutebbi
formaacuteban xxxx Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek főcsoportjait a 2 taacuteblaacutezat tartalmazza [1]
Az első szaacutemjegy itt is a főcsoportot jeloumlli a maacutesodik kettő pedig a főcsoporton
beluumlli azonosiacutetaacutest szolgaacuteljaacutek Az utolsoacute szaacutem az oumltvoumlzet gyaacutertaacutesi aacutellapotaacutera utal Ha 0
akkor oumlntoumltt ha 1 vagy 2 akkor az oumltvoumlzet ruacutedoumlntveacuteny [1]
- 8 -
2 taacuteblaacutezat Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa [1]
Főcsoport Fő oumltvoumlző elem
1xxx Oumltvoumlzetlen min 9900 Alumiacutenium
2xxx Reacutez
3xxx Sziliacutecium eacutes Reacutez vagy Magneacutezium
4xxx Sziliacutecium
5xxx Magneacutezium
6xxx -
7xxx Cink
8xxx Oacuten
9xxx Egyeacuteb
243 Alumiacutenium oumltvoumlzetek kezeltseacutegi aacutellapotaacutenak jeloumlleacutese
A kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek a veacutegleges szilaacuterdsaacutegi aacutellapotukat mechanikai
tulajdonsaacutegaikat eacutes egyeacuteb jellemzőiket (peacuteldaacuteul korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg) a nyersanyaggyaacutertaacutest
koumlvető keacutepleacutekeny alakiacutetaacutessal vagy hőkezeleacutessel egyuumltt eacuterik el
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jeleacutehez aacuteltalaacuteban koumltőjellel kapcsoloacutedik egy kiegeacutesziacutető jel
Ez a jel egy betűből eacutes egy szaacutemboacutel aacutell A betű jeloumlli az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott kezeleacutes
tiacutepusaacutet a szaacutem pedig a kezeleacutes folyamataacuteroacutel ad tovaacutebbi informaacutecioacutekat Ezen kiegeacutesziacutető
jel ceacutelja nem az eljaacuteraacutesok pontos leiacuteraacutesa (peacuteldaacuteul a hőkezeleacutes pontos hőmeacuterseacuteklete eacutes
hőntartaacutesi ideje vagy a keacutepleacutekeny alakiacutetaacutes meacuterteacuteke) sokkal inkaacutebb az oumltvoumlzeten
veacutegrehajtott utoacutelagos kezeleacutesek tiacutepusaacutenak eacutes sorrendjeacutenek az ismerteteacutese Az oumltvoumlzetek
jeleacuteben F O H W illetve T betűk szerepelhetnek melyek jelenteacutesei az alaacutebbiak [4]
F Gyaacutertaacutesi aacutellapotuacute oumltvoumlzetek Oumlnteacuteszeti eacutes alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek eseteacuten
egyaraacutent alkalmazhatoacute a jeloumlleacutes Ezen oumltvoumlzetek gyaacutertaacutesa soraacuten a
hőmeacuterseacutekleti eacuterteacutekekre eacutes az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutere nincs kifejezett előiacuteraacutes
O Laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek Olyan alakiacutethatoacute vagy oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek melyek
gyaacutertaacutesa soraacuten laacutegyiacutetaacutest alkalmaztak ennek eredmeacutenyekeacutent a gyaacutertaacutesi
folyamat veacutegeacuten kisebb a maradoacute feszuumlltseacuteg mint laacutegyiacutetaacutes neacutelkuumll
- 9 -
H Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek Veacutegső szilaacuterdsaacutegukat keacutepleacutekeny
alakiacutetaacutessal eacuterik el egyes esetekben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutesen is aacutetesnek
W Homogenizaacuteloacute izziacutetaacutessal kezelt oumltvoumlzetek Csak termeacuteszetesen oumlregiacutethető
oumltvoumlzetek eseteacuten alkalmazzaacutek nem veacutegleges kezeleacutes Az izziacutetaacutes utaacuten a
legtoumlbb esetben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutes vagy alakiacutetaacutes szuumlkseacuteges a veacutegső
mechanikai tulajdonsaacutegok eleacutereacuteseacutehez
T Termikusan kezelt oumltvoumlzetek Az alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuteben
leggyakrabban alkalmazott jeloumlleacutes mivel a kiegeacutesziacutető szaacutemokkal magaacuteban
foglalja az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott alakiacutetaacutesokat eacutes hőkezeleacuteseket egyaraacutent
Az F O eacutes W jeloumlleacuteseket aacuteltalaacuteban szaacutemkoacuted neacutelkuumll alkalmazzaacutek mivel gyakran
ezekben az aacutellapotokban az oumltvoumlzetek meacuteg feacutelkeacuteszek tovaacutebbi kezeleacutesre szorulnak
A H illetve T jeloumlleacutesek utaacuten mindig aacutell egy szaacutemkoacuted mely az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott
kezeleacutesek reacuteszletezeacuteseacutere szolgaacutel Ezen szaacutemkoacutedok jelenteacuteseacutet a 3 eacutes 4 taacuteblaacutezatok
tartalmazzaacutek
Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetott oumltvoumlzetek eseteacuten a H utaacuten mindig keacutet szaacutemjegy aacutell Az első
jelzi az alapvető kezeleacutest a maacutesodik az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutet mutatja A kuumlloumlnboumlző szaacutemok
jelenteacuteseit a 3 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze
3 taacuteblaacutezat Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]
Az alapvető kezeleacutes tiacutepusa Az alakiacutetaacutes foka
H1x Csak alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva Hx2 Negyed kemeacuteny
H2x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes reacuteszleges
uacutejrakristaacutelyosiacutetoacute izziacutetaacutessal laacutegyiacutetva
Hx4 Feacutelkemeacuteny
H3x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes termikus
kezeleacutessel stabilizaacutelva
Hx6 Haacuteromnegyed kemeacuteny
H4x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes lakkozva vagy
festve
Hx8 Teljesen kemeacuteny
Hx9 Extra kemeacuteny
- 10 -
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek legaacuteltalaacutenosabb eacutes leggyakoribb hőkezeleacutese a kivaacutelaacutesos
kemeacutenyiacuteteacutes amely egy homogenizaacuteloacute izziacutetaacutesboacutel majd azt koumlvető gyors hűteacutesből veacuteguumll
pedig egy termeacuteszetes vagy mesterseacuteges oumlregiacuteteacutesből aacutell A megfelelő tulajdonsaacuteg eleacutereacutese
eacuterdekeacuteben a kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacutes leacutepeacuteseit keacutepleacutekenyalakiacutetaacutessal kombinaacutelva kuumlloumlnboumlző
sorrendben veacutegzik el Ezen kuumlloumlnboumlző folyamatok megkuumlloumlnboumlzteteacuteseacutere szolgaacutel a
termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutese eseteacuten a T utaacuten aacutelloacute első szaacutem Ezt a szaacutemot tovaacutebbi
4 koumlvetheti melyek az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegi aacutellapotaacutera eacutes az esetleges egyeacuteb kezeleacutesekre
vonatkoznak A 4 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute a hőkezeleacutesi ciklusokat jeloumllő szaacutemok eacutes
azok jelenteacutesei
4 taacuteblaacutezat Termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]
T1 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T2 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd termeacuteszetesen
oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T3 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes eacutes melegalaktaacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd
termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T4 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T5 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T6 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett
oumltvoumlzetek (csuacutecsra oumlregiacuteteacutes)
T7 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten stabil aacutellapotba
kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek (tuacuteloumlregiacuteteacutes)
T8 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes majd hidegalakiacutetaacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett
oumltvoumlzetek
T9 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett majd hidegen
alakiacutetott oumltvoumlzetek
T10 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd mesterseacutegesen
oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
- 11 -
25 Alumiacutenium oumltvoumlzetek az autoacuteiparban
Az alumiacutenium leacutenyegeacuteben a toumlmeggyaacutertaacutesaacutenak megkezdeacutese oacuteta jelen van az
autoacuteiparban 1899-ben bemutattaacutek az első alumiacutenium karosszeacuteriaacutejuacute versenyautoacutet majd
1901-ben Karl Benz megalkotta az első alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt motort Ezt
koumlvetően egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg fejlesztette tovaacutebb az alumiacutenium motor
koncepcioacutejaacutet eacutes alkalmaztaacutek toumlmeggyaacutertott valamint versenyekre szaacutent modellekben
egyaraacutent Az 1970-es olaj vaacutelsaacuteg utaacuten a meacuternoumlkoumlk toumlrekedni kezdtek az aceacutel
karosszeacuteriaelemek alumiacuteniummal valoacute helyettesiacuteteacuteseacutere az oumlssztoumlmeg jelentős
lecsoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben Ez a tendencia napjainkban sem vaacuteltozott A teljes meacuterteacutekben
alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteriaacutek egyelőre csak preacutemium kategoacuteriaacutes jaacuterművekben
talaacutelhatoacuteak meg Az első toumlmeggyaacutertott alumiacutenium karosszeacuteriaacutes autoacutet az Audi mutatta
be 1994-ben az A8-as tiacutepus formaacutejaacuteban Ezt koumlvetően a Mercedes a Porsche a Land
Rover eacutes a Jaguar is megkezdte az alumiacutenium karosszeacuteriaacutes csuacutecstermeacutekek gyaacutertaacutesaacutet [5]
Egy uacutejabb meacuterfoumlldkő koumlvetkezett be az autoacutegyaacutertaacutes toumlrteacutenelmeacuteben 2014-ben amikor
a Ford piacra dobta leghiacuteresebb pickup-jaacutenak leguacutejabb vaacuteltozataacutet amelyben szinteacuten
megjelent a teljes meacuterteacutekben alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteria A Ford 150-esben
alkalmazott alumiacutenium karosszeacuteria 315 kg-mal lett koumlnnyebb mint aceacutel szerkezetű
elődje mind emellett joacuteval kevesebb a CO2 kibocsaacutetaacutesa valamint sokkal jobb
vezethetőseacuteg jellemzi [5]
Az alumiacutenium autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak tovaacutebbi előnye az alacsony sűrűseacutegeacuten kiacutevuumll
hogy nagyon joacute az energia elnyelő keacutepesseacutege A kuumllső ndash peacuteldaacuteul uumltkoumlzeacutes soraacuten felleacutepő ndash
hataacutesokat az aceacutelnaacutel keacutetszer hateacutekonyabban nyeli el eacuteppen ezeacutert alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt
energia elnyelő elemeket maacuter reacutegoacuteta hasznaacutelnak az autoacuteiparban A Tesla elektromos
autoacutekban peacuteldaacuteul haacuteromreacuteszes uumltkoumlzeacutesveacutedelmi rendszer talaacutelhatoacute Az első szint egy
alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt uumlteacuteselnyelő ruacuted mely kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően az uumltkoumlzeacutesi
energia elnyeleacutese mellett az autoacute eleacute keruumllő taacutergyat eltolni toumlrekszik az uacutetboacutel A maacutesodik
szint egy titaacutenboacutel keacuteszuumllt lemez mely veacutedi az autoacute elejeacuteben elhelyezkedő
legsebezhetőbb elemeket Veacuteguumll a harmadik szint egy bordaacutezott feluumlletű alumiacutenium
- 12 -
lemez mely szinteacuten energia elnyelő eacutes kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően segiacuteti az autoacute
mozdiacutethatatlan akadaacutelyok feletti aacutetsiklaacutesaacutet uumltkoumlzeacutes soraacuten [5]
A szerkezeti előnyein kiacutevuumll egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg igyekszik az alumiacutenium
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacutegaacutet is kihasznaacutelni Toumlrekednek az alumiacutenium alkatreacuteszeket
uacutejrahasznosiacutetott alapanyagboacutel legyaacutertani melyet eloumlregedett roncs autoacutekboacutel nyerneacutenek
ki [5]
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek kutataacutesa eacutes alkalmazaacutesa az autoacuteiparban hosszuacute idő oacuteta
zajlik mely soraacuten leacutenyegeacuteben az oumlsszes lehetseacuteges alumiacuteniumoumltvoumlzetet kiproacutebaacuteltaacutek eacutes
koumlrvonalazoacutedott mely oumltvoumlzőelemek alkalmazaacutesa a legmegfelelőbb [6]
A jaacuterművekben megtalaacutelhatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetek jelentős reacutesze alakiacutethatoacute oumltvoumlzet
melyet a karosszeacuteria előaacutelliacutetaacutesa soraacuten alkalmaznak Joacuteval kisebb mennyiseacutegben de jelen
vannak oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek is peacuteldaacuteul a dugattyuacutekban Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek koumlzoumltt
kuumlloumln csoportba soroljuk a dugattyuacute-oumltvoumlzeteket (Jeloumlleacutesuumlk Douml) melyek koumlzuumll
Euroacutepaacuteban a legelterjedtebbek a szilumin baacutezisuacute oumltvoumlzetek ezek koumlzuumll is az eutektikus
Douml Al-Si oumltvoumlzet A Douml Al-Si oumltvoumlzet 12 sziliacutecium tartalma mellett 1 rezet 1
nikkelt eacutes 1 magneacuteziumot is tartalmaz [2]
A 4 aacutebraacuten laacutethatoacute a fő oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega A karosszeacuteriaacutek aacuteltal
megkoumlvetelt nagy szilaacuterdsaacuteg miatt az iparban leggyakrabban a 2xxx 5xxx 6xxx illetve
7xxx csoportokba tartozoacute oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek fel Egy adott autoacute gyaacutertaacutesaacutehoz
felhasznaacutelt kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek szaacutema a gyaacutertaacutes volumeneacutetől fuumlgg Kissorozatban
gyaacutertott jaacutermű eseteacuten toumlrekednek minden egyes elemhez a lehető legmegfelelőbb
oumltvoumlzet hasznaacutelni ezzel ellenteacutetben toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten a gyaacutertaacutesi folyamat
egyszerűsiacuteteacutese eacutes a koumlltseacutegek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek
szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesa a ceacutel [6]
- 13 -
4 aacutebra Az oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega [3]
251 A leggyakrabban alkalmazott oumltvoumlzettiacutepusok tulajdonsaacutegai
2xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
Ezen oumltvoumlzetek elsőszaacutemuacute oumltvoumlzője a reacutez de gyakran maacutesodik elemkeacutent
magneacuteziumot is tartalmaznak Nagy szilaacuterdsaacuteguacuteak hőkezelhetők kivaacutelaacutesosan
kemeacutenyiacutethetők Nemesiacutetett aacutellapotban szilaacuterdsaacuteguk meghaladja az oumltvoumlzetlen aceacutelokeacutet
azonban a hőkezeleacutes hataacutesaacutera a nyuacutelaacutesuk csoumlkken A reacutez miatt a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteguk nem
olyan joacute mint a toumlbbi alumiacutenium oumltvoumlzeteacute tovaacutebbaacute egyes esetekben szemcsehataacuter menti
korroacutezioacutera is hajlamosak lehetnek A korroacutezioacutes probleacutemaacutek miatt lemez formaacuteban a 2xxx
jelű oumltvoumlzeteket aacuteltalaacuteban oumltvoumlzetlen alumiacuteniummal vagy magneacutezium eacutes sziliacutecium
oumltvoumlzeacutesű 6xxx jelű alumiacuteniummal boriacutetjaacutek mindkeacutet oldalaacuteroacutel esetleg 1 cinkkel
oumltvoumlzik a feluumlleteacutet a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteg javiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben [1][6]
5xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
A fő oumltvoumlző a magneacutezium melyet oumlnaacutelloacutean vagy mangaacutennal egyuumltt alkalmazva az
eredmeacuteny nagy szilaacuterdsaacuteguacute nem nemesiacutethető alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutethető oumltvoumlzet A Mg
sokkal hataacutesosabb szilaacuterdsaacuteg noumlvelő oumltvoumlző mint a mangaacuten Kb 08 Mg hataacutesa
megegyezik 125 mangaacuten hataacutesaacuteval eacutes sokkal toumlbbet is alkalmazhatunk belőle Ezek
az oumltvoumlzetek joacutel hegeszthetők eacutes joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacutegot mutatnak tengerviacutezben is
- 14 -
Alapvetően belső karosszeacuteriaelemek eacutes LPG gaacuteztartaacutelyok gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1]
[6]
6xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
A fő oumltvoumlző elemek a sziliacutecium eacutes a magneacutezium A kettős oumltvoumlzeacutesnek koumlszoumlnhetően
ezek az oumltvoumlzetek hőkezelhetők Az 5xxx jelű csoportnaacutel jobban sajtolhatoacutek eacutes
forgaacutecsolhatoacutek Szilaacuterdsaacuteguk koumlzepesnek mondhatoacute kisebb mint a 2xxx eacutes a 7xxx
csoportokba tartozoacute oumltvoumlzetekeacute de joacutel hegeszthetők eacutes alakiacutethatoacutek tovaacutebbaacute korroacutezioacuteval
szembeni ellenaacutellaacutesuk is kivaacuteloacute Uumltkoumlzeacutesveacutedelmi elemek uumlleacutesek loumlkhaacuteriacutetoacutek
karosszeacuteriaelemek eacutes alvaacutezkeretek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]
7xxx főcsoport tulajdonaacutegai
A fő oumltvoumlző elem a cink de kis mennyiseacutegben magneacuteziumot rezet eacutes kroacutemot is
tartalmazhatnak Ebbe a csoportba tartoznak a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium
oumltvoumlzetek Korroacutezioacuteval szembeni ellenaacutellaacutesuk eacutes hegeszthetőseacuteguumlk az oumltvoumlzeacutestől
fuumlggően vaacuteltozik alakiacutethatoacutesaacuteguk nem a legjobb de oumlnnemesedők mely hegeszteacutes
eseteacuten kifejezetten előnyoumls A főcsoport magasabb szilaacuterdsaacuteguacute tagjai hajlamosabbak a
korroacutezioacutes repedeacutesre ezeacutert aacuteltalaacuteban tuacuteloumlregiacutetett aacutellapotban alkalmazzaacutek őket A nagy
szilaacuterdsaacuteg mellett a joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg megtartaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben egyre toumlbbfeacutele
hőkezelő eljaacuteraacutest fejlesztenek ki ilyen peacuteldaacuteul a kettős oumlregiacuteteacutes mely soraacuten a
korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg noumlveleacutese mellett nem csoumlkken az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutega Nagy teherbiacuteraacutesuacute
elemek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]
Az 5 taacuteblaacutezat oumlsszefoglalja a kuumlloumlnboumlző iparaacutegakban leggyakrabban alkalmazott
kuumlloumlnfeacutele alumiacutenium oumltvoumlzettiacutepusokat
- 15 -
5 taacuteblaacutezat Kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek felhasznaacutelaacutesi teruumlletei [3]
Csoport Autoacute
gyaacutertaacutes
Hajoacutegyaacutertaacutes
off-shore
szerkezetek
Repuumllőgeacutep-
gyaacutertaacutes
Űrhajoacute
gyaacutertaacutes
Kereacutekpaacuter
gyaacutertaacutes Eacutepiacutetőipar
1xxx 1050
1200
2xxx
2008
2016
2036
2024 2195
2219 2014
3xxx 3003
3103
4xxx 4043
5xxx
5083
5182
5456
5754
5052
5059
5083
5086
5052 5059
6xxx 6016
6082
6061
6063
6061
6063
6061
6063
7xxx 7020 7068
7075
7005
7075 7020
- 16 -
3 ALUMIacuteNIUM OumlTVOumlZETEK HEGESZTHETŐSEacuteGE
Az anyagok hegeszthetőseacutege egy oumlsszetett tulajdonsaacuteg mely leacutenyegeacuteben a
hegeszteacutestechnoloacutegiaacutetoacutel fuumlggő alkalmassaacuteg egy olyan koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutera mely helyi
tulajdonsaacutegai eacutes a szerkezetre gyakorolt hataacutesa alapjaacuten teljesiacuteti a vele szemben
taacutemasztott koumlvetelmeacutenyeket Ebből koumlvetkezően tehaacutet a hegeszthetőseacuteg nem egzakt
tulajdonsaacuteg nincs egyeacutertelműen joacutel vagy rosszul hegeszthető anyag egyetlen
vizsgaacutelattal eacutes meacuterőszaacutemmal nem jellemezhető az egyes teacutenyezőket kuumlloumln-kuumlloumln
vizsgaacutelva minősiacutethetők a koumlteacutesek A hegeszthetőseacuteget befolyaacutesoloacute teacutenyezők a hegesztett
szerkezet kialakiacutetaacutesa a koumlteacutesben jelen leacutevő anyagok eacutes a koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz
alkalmazott hegeszteacutestechnoloacutegia [7]
Az alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek az aceacutelokeacutetoacutel Ezek
a sajaacutetos tulajdonsaacutegok leginkaacutebb az oumlmlesztő hegesztőeljaacuteraacutesokat befolyaacutesoljaacutek Az
alumiacuteniumokra jellemző olvadaacutesi hőmeacuterseacuteklet leacutenyegesen alacsonyabb mint az
aceacutelokeacute megolvasztaacutesukhoz meacutegis sokkal toumlbb hő szuumlkseacuteges ami az alumiacuteniumok
sokkal nagyobb hővezető keacutepesseacutegeacutenek nagyobb fajlagos hőkapacitaacutesaacutenak eacutes
olvadaacuteshőjeacutenek koumlszoumlnhető A nagy meacuterteacutekű hőtaacutegulaacutes a hegeszteacutes soraacuten bevitt hő eacutes
annak a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatti gyors szeacutetaacuteramlaacutesa valamint a hűleacutes
koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes miatt az alumiacutenium oumltvoumlzetek
elteacuterő hegeszteacutestechnoloacutegiaacutet igeacutenyelnek [7][8]
31 Az alumiacuteniumok hegeszthetőseacutegeacutet befolyaacutesoloacute teacutenyezők
311 A feluumlleti oxidreacuteteg
Az alumiacutenium oxigeacuten iraacutenti affinitaacutesa annyira nagy hogy a feluumlleteacuten kialakuloacute Al2O3
reacuteteg veacutegleges eltaacutevoliacutetaacutesa nem lehetseacuteges Az oxidreacuteteg olvadaacutespontja 2050 degC amely
joacuteval nagyobb mint az alumiacutenium oumltvoumlzetekre jellemző 600 degC koumlruumlli olvadaacutesi
hőmeacuterseacuteklet A nagy kuumlloumlnbseacutegnek koumlszoumlnhetően hegeszteacutes soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera
amikor az alumiacutenium olvadeacutek aacutellapotba keruumll az oxidreacuteteg meacuteg szilaacuterd eacutes iacutegy
- 17 -
akadaacutelyozza a koumlteacutes kialakulaacutesaacutet Az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutet biztosiacutethatja a hegesztő
eljaacuteraacutes (pl AWI eljaacuteraacutes vaacuteltoacuteaacuteram alkalmazaacutesaacuteval) ellenkező esetben előzetes
feluumllettisztiacutetaacutesra van szuumlkseacuteg mely lehet mechanikus (pl csiszolaacutes) illetve keacutemiai (pl
savas vagy luacutegos paacutecolaacutes) A 6 taacuteblaacutezat tartalmazza a kuumlloumlnfeacutele hegesztő eljaacuteraacutesok soraacuten
az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak leggyakoribb moacutedjaacutet [7][8]
6 taacuteblaacutezat Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak moacutedja kuumlloumlnboumlző hegesztőeljaacuteraacutesok
eseteacuten [8]
Hegesztőeljaacuteraacutes Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesi moacutedja
Laacutenghegeszteacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel
AWI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal
VFI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal
BKI-eljaacuteraacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes Elektroacutednyomaacutes hataacutesaacutera feltoumlrik
Hidegsajtoloacute hegeszteacutes Az erő hataacutesaacutera feltoumlrik
Doumlrzshegeszteacutes Feluumlleti suacuterloacutedaacutessal
Ultrahanghegeszteacutes UH-frekvenciaacutejuacute rezgeacutesek hataacutesaacutera felleacutepő feluumlleti
suacuterloacutedaacutessal
312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A hegesztett alumiacutenium koumlteacutesek tuacutelnyomoacute toumlbbseacutegeacuteben a varratfeacutem szilaacuterdsaacutega eacutes
alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege elmarad az alapanyageacutetoacutel a hőhataacutesoumlvezetben pedig esetenkeacutent
meacuteg nagyobb szilaacuterdsaacutegcsoumlkkeneacutes figyelhető meg A jelentős kilaacutegyulaacutes miatt oumlmlesztő
hegeszteacutessel egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes nem hozhatoacute leacutetre A nemesiacutetett oumltvoumlzetek
hegeszteacutese soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera kuumlloumlnboumlző folyamatok zajlanak le a
hőhataacutesoumlvezetben Abban a tartomaacutenyban ahol a hőmeacuterseacuteklet meghaladja a szilaacuterd
oldatos tartomaacutenyt majd a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatt az anyag gyorsan lehűl
leacutenyegeacuteben meg is bdquoedződikrdquo Mesterseacutegesen oumlregiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten ezutaacuten az
oumlnnemesedeacutes is lezajlik iacutegy a mechanikai tulajdonsaacutegok az alapanyageacutehoz viszonyiacutetva
- 18 -
csak kis meacuterteacutekben romlanak Abban a tartomaacutenyban ahol csak a nemesiacuteteacutes
hőmeacuterseacutekleteacutet eacuteri el az anyag kilaacutegyulaacutes koumlvetkezik be a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok
nagy meacuterteacutekben romlanak a nyuacutelaacutes noumlvekedeacutese neacutelkuumll Nem nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacutesekor csak a kilaacutegyulaacutes figyelhető meg a hőhataacutesoumlvezetben Az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute
hogy az alumiacuteniumoumltvoumlzet tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően vaacuteltozoacute a hőhataacutesoumlvezet jellege de
megfigyelhető hogy mindegyik esetben jelentkezik valamilyen meacuterteacutekű kilaacutegyulaacutes A
kilaacutegyulaacutes meacuterteacutekeacutet a hegeszteacutestechnoloacutegia is befolyaacutesolja meacuterteacuteke csoumlkkenthető ha
mineacutel kisebb fajlagos hőbevitelű hőforraacutest alkalmazunk Ez a kilaacutegyulaacutes legkisebb
meacuterteacutekben ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes eseteacuten jelentkezik [7][8]
5 aacutebra Alumiacutenium oumltvoumlzetek kemeacutenyseacutegeacutenek vaacuteltozaacutesa a hőhataacutesoumlvezetben
oumlmlesztő hegeszteacutes soraacuten [8]
313 A varrat porozitaacutesa
Probleacutemaacutet okoznak a levegőből a hozaganyag eacutes az alapanyag feluumlleteacuteről a
hegfuumlrdőbe jutoacute szennyeződeacutesek de a legnagyobb veszeacutelyt szennyező gaacutezkeacutent a
hidrogeacuten jelenti mivel az alumiacuteniumban magasabb hőmeacuterseacutekleten nagy mennyiseacutegben
keacutepes oldoacutedni A hegfuumlrdő dermedeacutesekor az alumiacutenium gaacutezoldoacute keacutepesseacutege
drasztikusan majdnem szaacutezadreacuteszeacutere csoumlkken ezeacutert ekkor a fuumlrdőben leacutevő gaacutezok
taacutevozni igyekeznek aacutem ez a taacutevozaacutes nem koumlvetkezik be 100-ban a teljes
- 19 -
megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute
jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet
mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]
314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese
Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet
elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten
kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes
meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben
teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az
elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi
tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a
kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]
7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]
Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti
mennyiseacutege
[]
Oumltvoumlző
veszteseacuteg
[]
Kieacutegeacutes
meacuterteacuteke
[]
Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43
BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57
AlMg5 Mg 5 35 70
AWI VFI hegeszteacutes
(141131)
AlMg3 Mg 3 ~01 ~25
AlMg5 Mg 5 ~06 ~12
VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16
315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg
Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a
kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen
a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben
megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes
- 20 -
elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt
iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a
hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]
Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege
kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]
316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes
Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat
megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes
soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad
Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten
az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A
hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem
fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a
hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag
adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest
okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet
Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes
eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]
32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző
neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A
gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de
legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet
kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz
szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell
elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel
- 21 -
fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni
Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket
eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A
melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet
elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban
azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira
kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1
eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera
hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek
termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal
megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes
ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]
33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-
javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell
oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda
a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A
nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas
Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely
fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet
elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre
Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet
elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a
hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek
alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig
Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute
lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]
- 22 -
34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez
előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak
koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet
soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz
kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs
lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges
Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek
seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak
Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi
heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a
melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet
nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez
vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek
hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye
hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese
eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges
AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg
[8]
Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok
sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok
elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval
azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb
varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg
Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni
alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt
alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az
- 23 -
aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes
meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe
menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően
alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]
Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei
hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa
alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese
munkadarabok oumlsszefűzeacutese
fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa
kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese
hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa
illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa
kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese
Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel
hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri
hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett
koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb
repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]
35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez
leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a
koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes
ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak
koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag
kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az
alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA
nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg
- 24 -
kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint
aceacutelok eseteacuten [8][10]
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a
leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes
egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt
hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat
aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami
a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az
elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az
aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben
az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg
az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a
viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok
koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]
351 Hegesztő berendezeacutes
Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor
nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt
toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny
munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez
utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető
oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora
elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes
ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere
valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A
legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep
- 25 -
szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek
keacutesziacutethetők [8][12][13]
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi
aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a
munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti
tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel
a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet
eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos
vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen
felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy
azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű
elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb
probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az
eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez
Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű
alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes
elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve
alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute
heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]
A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat
alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is
szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a
hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor
az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]
- 26 -
8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]
Lemezvastagsaacuteg
[mm]
Elektroacuted aacutetmeacuterő
[mm]
Elektroacuted raacutediusz
[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel
05 16 35 50 65 25 25
08 16 45 50 74 35 36
10 16 5 100 80 40 46
13 16 6 100 875 45 51
16 16 6 100 98 52 58
20 22 7 150 110 57 66
25 22 8 150 125 65 71
32 22 9 150 146 71 76
352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a
hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg
eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek
eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az
elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a
koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute
alapanyagok eseteacuten [12]
Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő
varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat
soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a
soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg
noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute
alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az
alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a
- 27 -
legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium
oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a
varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]
6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)
20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium
oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219
eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40
mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb
aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban
- 28 -
megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő
meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad
aacutet [14]
Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből
adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely
a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel
vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos
adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen
meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]
Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes
a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes
eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes
toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll
vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher
elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy
kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]
8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]
A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely
az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat
Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen
- 29 -
csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a
kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa
ajaacutenlott [8]
Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes
Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse
alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető
a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott
melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti
nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg
eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell
noumlvelni az elektroacutederőt [8]
353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt
aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre
Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind
a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a
parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai
tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten
bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]
A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten
bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt
hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6
oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]
Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai
vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes
eseteacuteben sem [15]
- 30 -
9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]
Proacutebadarab
szaacutema
Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő
[perioacutedus]
Hegeszteacutesi aacuteram
[kA]
1 3237 2 235
2 3237 2 264
3 3237 2 269
4 3237 2 275
5 3237 1 264
6 3237 3 264
7 3237 4 264
8 3237 5 264
9 4709 2 264
10 3826 2 264
11 2649 2 264
12 2354 2 264
13 3237 2 287
10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
[MPa]
Folyaacuteshataacuter
[MPa]
Oumltvoumlző elemek []
Si Mn Mg Fe Cu Al
3056 2451 102 067 076 026 002 9724
A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje
nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt
folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb
hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a
kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]
- 31 -
9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]
Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse
meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett
maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes
csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten
laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]
10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]
A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos
szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A
heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja
- 32 -
Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel
szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett
koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a
heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11
aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett
koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]
11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
- 33 -
A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek
kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes
vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint
az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem
befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute
alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes
koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]
13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert
kemeacutenyseacutegek [15]
- 34 -
A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg
Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll
befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő
A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek
terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis
nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő
eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az
eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter
ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő
is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet
hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere
eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek
megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]
14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]
- 35 -
A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute
vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse
aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a
neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt
koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet
kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]
354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok
Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos
vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek
keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya
maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek
romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a
megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]
Max
te
rhel
eacutes [
N]
- 36 -
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok
haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet
elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a
keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el
Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben
koumlvetkezik be [8]
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert
alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő
helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a
vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer
az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő
koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez
oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg
veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram
eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb
hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az
effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]
Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő
tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos
hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy
meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem
megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem
elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]
A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt
koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium
hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute
megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-
oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos
szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek
kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute
- 37 -
tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet
kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]
16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]
- 38 -
Taacutevolsaacuteg [mm]
17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]
Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is
megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat
kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17
aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek
kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]
Kem
eacuteny
seacuteg
HV
02
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
Tartalomjegyzeacutek
1 Bevezeteacutes 1
2 Jaacuterműiparban alkalmazott alumiacutenium oumltvoumlzetek 2
21 Az alumiacuteniumroacutel aacuteltalaacutenossaacutegban 2
22 Az alumiacutenium oumltvoumlzői eacutes csoportosiacutetaacutesuk 3
23 Az alumiacutenium oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa az egyensuacutelyi diagram alapjaacuten 4
24 Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jeloumlleacutesrendszere 6
241 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek jeloumlleacutese 6
242 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese 7
243 Alumiacutenium oumltvoumlzetek kezeltseacutegi aacutellapotaacutenak jeloumlleacutese 8
25 Alumiacutenium oumltvoumlzetek az autoacuteiparban 11
251 A leggyakrabban alkalmazott oumltvoumlzettiacutepusok tulajdonsaacutegai 13
3 Alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutege 16
31 Az alumiacuteniumok hegeszthetőseacutegeacutet befolyaacutesoloacute teacutenyezők 16
311 A feluumlleti oxidreacuteteg 16
312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese 17
313 A varrat gaacutezporozitaacutesa 18
314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese 19
315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg 19
316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes 20
32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese 20
33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese 21
34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese 22
35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese 23
351 Hegesztő berendezeacutes 24
352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek 26
353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt aacutetlapolt
lemezkoumlteacutesekre 29
354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok 35
4 Kiacuteseacuterletek kivitelezeacutese 39
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes 39
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes 42
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek 43
5 Kiacuteseacuterletek kieacuterteacutekeleacutese 45
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat 45
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa 46
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa 48
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok 50
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata 52
6 Oumlsszegzeacutes 54
7 Summary 55
8 Koumlszoumlnetnyilvaacuteniacutetaacutes 56
9 Irodalomjegyzeacutek 57
- 1 -
1 BEVEZETEacuteS
Napjainkban a jaacuterműiparban koumlrnyezetveacutedelmi eacutes konstrukcioacutes szempontboacutel is
egyaraacutent fontos hogy a gyaacutertott autoacutek oumlssztoumlmegeacutet csoumlkkentsuumlk A koumlnnyebb
karosszeacuteria nem csupaacuten a fogyasztaacutesra gyakorol pozitiacutev hataacutest ndash melynek koumlszoumlnhetően
csoumlkken a kibocsaacutetott kaacuteros anyagok mennyiseacutege - de a toumlmegtől fuumlggő alkatreacuteszek
meacuteretezeacuteseacutet is megkoumlnnyiacuteti (kisebb motor alkalmazhatoacute csoumlkken a hajtaacuteslaacutenc elemeinek
meacuterete stb) tovaacutebbaacute javul a vezethetőseacuteg is Az autoacuteiparban jelenleg a sajaacutettoumlmeg
csoumlkkenteacutes legeredmeacutenyesebb moacutedja az aceacutel mellet alumiacutenium eacutes polimer alkatreacuteszek
karosszeacuteriaelemek alkalmazaacutesa (A dolgozatom keretein beluumll a polimerek
alkalmazaacutesaacutera nem teacuterek ki) Koumlzeacutepkategoacuteriaacutes autoacutekban manapsaacuteg maacuter kb 140 kg
alumiacuteniumot hasznaacutelnak fel a csuacutecskategoacuteriaacutes jaacuterművekben - koumlszoumlnhetően a 100-
ban alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt karosszeacuteriaacutenak- ez a szaacutem az 500 kg eacuterteacuteket is eleacuterheti [1][2]
Az alumiacutenium alkalmazaacutesaacutenak tovaacutebbi előnyei a kis sűrűseacutege mellett hogy
gazdasaacutegosan a gyaacutertaacuteshoz keacutepest joacuteval kisebb energia befekteteacutessel koumlzel 100 -ban
uacutejrahasznosiacutethatoacute tovaacutebbaacute kivaacuteloacute a hő- eacutes villamos vezetőkeacutepesseacutege joacutel alakiacutethatoacute
oumltvoumlzeacutes segiacutetseacutegeacutevel pedig az aceacutelt megkoumlzeliacutető szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok eacuterhetők el A
pozitiacutev tulajdonsaacutegai mellett negatiacutevuma azonban hogy az aceacutelnaacutel joacuteval draacutegaacutebb a
gyaacutertaacutesa hegeszteacutese soraacuten pedig a legtoumlbb esetben gondot okoz a feluumlleten keacutepződő
magas olvadaacutespontuacute oxidreacuteteg valamint a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa A szakdolgozat
tovaacutebbi reacuteszeacuteben bemutatom az autoacuteiparban leggyakrabban alkalmazott noumlvelt
szilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteket valamint ezen anyagok hegeszthetőseacutegeacutet fogom
vizsgaacutelni kiteacuterve a kombinaacutelt lemezvastagsaacuteguacute illetve kombinaacutelt anyagminőseacutegű
koumlteacuteskialakiacutetaacutesokra is A hegesztőeljaacuteraacutesok koumlzuumll az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutest fogom
alaposabban vizsgaacutelni hiszen gyorsasaacutega eacutes automatizaacutelhatoacutesaacutega miatt ez az
autoacuteiparban legelterjedtebben hasznaacutelt eljaacuteraacutes [1][2]
- 2 -
2 A JAacuteRMŰIPARBAN ALKALMAZOTT ALUMIacuteNIUM
OumlTVOumlZETEK
21 Az alumiacuteniumroacutel aacuteltalaacutenossaacutegban
A kialakiacutethatoacute egyedi tulajdonsaacutegkombinaacutecioacuteknak koumlszoumlnhetően az alumiacutenium eacutes
oumltvoumlzetei a legvaacuteltozatosabban felhasznaacutelhatoacute feacutemek koumlzeacute sorolhatoacutek Az alumiacutenium
sokoldaluacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnhetően laacutegy keacutepleacutekeny csomagoloacutefoacutelia eacutes nagy szilaacuterdsaacuteguacute
szerkezetek alapanyagakeacutent egyaraacutent hasznaacutelhatoacute Neacutehaacuteny oumltvoumlzet kis sűrűseacutege eacutes a
hozzaacute taacutersuloacute nagy szilaacuterdsaacutega lehetőveacute teszi koumlnnyű meacutegis erős szerkezetek
előaacutelliacutetaacutesaacutet ami kifejezetten előnyoumls baacutermely mozgoacute konstrukcioacutenaacutel az űrhajoacuteknaacutel eacutes a
repuumllőgeacutepekneacutel ugyan uacutegy mint a foumlldi jaacuterművekneacutel [1]
Az alumiacutenium oumltvoumlzetlen aacutellapotban egy kis szilaacuterdsaacuteguacute alacsony (kb 660 degC)
olvadaacutespontuacute a legnagyobb mennyiseacutegben felhasznaacutelt koumlnnyűfeacutem Sűrűseacutege kicsi
27 kgdm3 tovaacutebbaacute kivaacuteloacute hő- eacutes elektromos vezetőkeacutepesseacuteg jellemzi A feluumlleteacuten
kialakuloacute stabil magas olvadaacutespontuacute (kb 2050 degC) Al2O3 oxidreacutetegnek koumlszoumlnhetően
kivaacuteloacutean ellenaacutell a korroacutezioacutenak Ez a feluumlleti oxidreacuteteg szabad levegőn nagyon hamar
kialakul azonban az aceacutel feluumlleteacuten oxidaacutecioacute hataacutesaacutera megjelenő rozsdaacuteval ellenteacutetben
nem vaacutelik el az alapanyagtoacutel megakadaacutelyozva ezzel az uacutejabb tiszta alumiacutenium feluumllet
kialakulaacutesaacutet eacutes tovaacutebb oxidaacuteloacutedaacutesaacutet Az oxidreacuteteg a villamos vezetőkeacutepesseacuteget nem
befolyaacutesolja de hegeszteacutes soraacuten a legtoumlbb esetben probleacutemaacutet jelent A korroacutezioacuteaacutelloacute
keacutepesseacutegeacutet egyes oumltvoumlzők peacuteldaacuteul a reacutez nagy meacuterteacutekben rontjaacutek Az alumiacutenium ndash
ellenteacutetben a toumlbbi koumlnnyűfeacutem hexagonaacutelis toumlmoumltt raacutecsszerkezeteacutevel ndash lapkoumlzepes koumlboumls
raacutecsszerkezetben kristaacutelyosodik ennek koumlszoumlnhetően oumltvoumlzetlen aacutellapotban nagyon joacutel
alakiacutethatoacute de ekkor a szilaacuterdsaacutegi jellemzői (folyaacuteshataacuter szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg kemeacutenyseacuteg)
a laacutegyaceacutelra jellemző eacuterteacutekek nagyjaacuteboacutel negyedeacutet eacuterik el [2]
Oumltvoumlzetlen alumiacuteniumnak tekintjuumlk azt a feacutemet mely legalaacutebb 995 alumiacuteniumot
tartalmaz A legnagyobb tisztasaacuteguacute ipari alumiacutenium az uacutegynevezett bdquoneacutegy kilences
alumiacuteniumrdquo melyet 9999 alumiacutenium tartalom jellemez Nagy tisztasaacutega miatt a
- 3 -
legjobb elektromos vezetőkeacutepesseacuteggel rendelkezik előaacutelliacutetaacutesa azonban igen draacutega
szilaacuterdsaacutega pedig nagyon kicsi (Rm=50-70 MPa) ezeacutert a karosszeacuteria gyaacutertaacutes soraacuten nem
sokkal inkaacutebb elektronikai ceacutelokra alkalmazzaacutek
Ahhoz hogy az autoacuteiparban azon beluumll is a karosszeacuteria gyaacutertaacutesban az alumiacuteniumot
effektiacuteven alkalmazni tudjuk eacutes felvehesse a versenyt az aceacutel oumltvoumlzetekkel a
szilaacuterdsaacutegaacutenak jelentős noumlveleacuteseacutere van szuumlkseacuteg amelyet az alaacutebbi moacutedokon eacuterhetuumlnk el
[3]
oumltvoumlzeacutessel
keacutepleacutekenyalakiacutetaacutessal
hőkezeleacutessel (nemesiacuteteacutessel)
reacuteszecske- illetve szaacutelerősiacuteteacutessel
illetve az előbbi eljaacuteraacutesok kombinaacutecioacutejaacuteval
22 Az alumiacutenium oumltvoumlzői eacutes csoportosiacutetaacutesuk
A Cd Bi Si eacutes Zn elemeken kiacutevuumll az oumltvoumlzőivel az alumiacutenium feacutemes vegyuumlletet
alkot amely lehetőveacute teszi hőkezeleacutes segiacutetseacutegeacutevel a kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacutest iacutegy noumlvelve
az oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet eacutes kemeacutenyseacutegeacutet Az oumltvoumlző elemek egymaacutessal is keacutepezhetnek
vegyuumlletet [3]
Az oumltvoumlzettől elvaacutert tulajdonsaacutegok alapjaacuten egyes oumltvoumlzők szennyezők is lehetnek
Peacuteldaacuteul a reacutez a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute haacuteromalkotoacutes Al-Cu-Mg oumltvoumlzetek legfőbb
eleme ugyanakkor a korroacutezioacuteaacutelloacute Al-Mg oumltvoumlzetek elsőszaacutemuacute szennyezője A vas
aacuteltalaacutenos esetben szennyezőnek szaacutemiacutet eacutes jelenleacutete az oumltvoumlzetben aacuteltalaacuteban maximum
07-ban engedhető meg A gyaacutertaacutes soraacuten elnyelt hidrogeacuten valamint az alumiacutenium-
oxidban koumltoumltt oxigeacuten kiveacutetel neacutelkuumll szennyezőnek szaacutemiacutetanak [2]
- 4 -
Az alumiacutenium legfőbb oumltvoumlzőelemeit csoportosiacutethatjuk a legjellemzőbb
tulajdonsaacutegjaviacutetoacute hataacutesuk alapjaacuten [3]
Szilaacuterdsaacutegnoumlvelők Mg Cu Si Zn
Korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg javiacutetoacutek Mn Sb
Szemcsefinomiacutetoacutek Ti Cr
Melegszilaacuterdsaacuteg noumlvelő Ni
Forgaacutecsolhatoacutesaacuteg javiacutetoacute Co Fe Bi
Oumlnthetőseacuteg javiacutetoacutek Si Cu Mg
Az 1 aacutebraacuten a szilaacuterdsaacutegnoumlvelő alumiacutenium oumltvoumlzők hataacutesa laacutethatoacute az oumltvoumlzőtartalom
fuumlggveacutenyeacuteben
1 aacutebra Szilaacuterdsaacutegnoumlvelő hataacutes az oumltvoumlzőtartalom fuumlggveacutenyeacuteben [3]
23 Az alumiacutenium oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa az egyensuacutelyi diagram
alapjaacuten
Az alumiacutenium a legtoumlbb oumltvoumlzőjeacutevel ndash koumlztuumlk a reacutezzel a mangaacutennal eacutes a
sziliacuteciummal is melyek a szilaacuterdsaacuteg szempontjaacuteboacutel fontosak ndash az 2 aacutebraacuten laacutethatoacute
- 5 -
eutektikus oumltvoumlzőrendszert alkot Az egyensuacutelyi diagramon laacutethatoacute hogy a D eacutes G
pontok koumlzoumltt a hőmeacuterseacuteklet csoumlkkeneacuteseacutevel az α-szilaacuterd oldat egyre kevesebb oumltvoumlzőt
keacutepes oldatban tartani Ez a jelenseacuteg ad lehetőseacuteget a legtoumlbb alumiacutenium oumltvoumlzet
nemesiacuteteacuteseacutere kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacuteseacutere Szobahőmeacuterseacutekleten tehaacutet a legtoumlbb alumiacutenium
oumltvoumlzet egy laacutegy α-szilaacuterd oldatboacutel eacutes egy abba aacutegyazott kemeacuteny feacutemes vegyuumlletből aacutell
[2]
A keacutetalkotoacutes egyensuacutelyi diagram szerint az oumltvoumlzeteket haacuterom csoportra oszthatjuk
A roacutemai I-gyel illetve II-vel jeloumllt tartomaacutenyokba tartozoacute oumltvoumlzetek nagyreacuteszt szilaacuterd
oldatot tartalmaznak Ez a keacutet csoport alkotja az alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzeteket Az
I-es tartomaacuteny oumltvoumlzetei szobahőmeacuterseacutekleten is 100 α-szilaacuterd oldatot tartalmaznak a
II-es tartomaacutenyba tartozoacute oumltvoumlzetekben azonban szobahőmeacuterseacutekleten megjelenik a
feacutemes vegyuumllet A hőmeacuterseacuteklet csoumlkkeneacuteseacutevel egyuumltt csoumlkkenő oldoacutekeacutepesseacuteg teszi
lehetőveacute az oumltvoumlzetek nemesiacuteteacuteseacutet iacutegy a II-es csoport tagjait alakiacutethatoacute nemesiacutethető
oumltvoumlzeteknek nevezzuumlk Az I-es csoportba tartozoacute oumltvoumlzetek nem-nemesiacutethetők A III-
as jelű csoportba tartozoacute oumltvoumlzetek szobahőmeacuterseacutekleten egyaacuteltalaacuten nem tartalmaznak
laacutegy α-szilaacuterd oldatot iacutegy nem is alakiacutethatoacutek Ezt a csoportot oumlnteacuteszeti alumiacutenium
oumltvoumlzeteknek nevezzuumlk [2]
2 aacutebra Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jellegzetes egyensuacutelyi diagramja [2]
- 6 -
3 aacutebra A legjellemzőbb alumiacutenium oumltvoumlzetek [1]
A 3 aacutebraacuten laacutethatoacutek a legfőbb alumiacutenium oumltvoumlzetek eacutes azok besorolaacutesa az előbb
emliacutetett nemesiacutethető oumlnteacuteszeti illetve alakiacutethatoacute csoportokba
24 Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jeloumlleacutesrendszere
Az iparban leggyakrabban hasznaacutelt jeloumlleacutesrendszer szerint a 23-as fejezetben
megkuumlloumlnboumlztetett alakiacutethatoacute illetve oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese kuumlloumlnboumlző tovaacutebbaacute
egy adott oumltvoumlzet hőkezeltseacutegi eacutes gyaacutertaacutesi aacutellapotaacutet is jeloumlljuumlk
241 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek jeloumlleacutese
Az alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek szaacutemjele egy neacutegy jegyű szaacutem (Pl 7075) amelyből az első
szaacutem azt jeloumlli hogy az adott oumltvoumlzet melyik oumltvoumlzetcsoportba tartozik Az alakiacutethatoacute
oumltvoumlzetek főcsoportjait az 1 taacuteblaacutezat tartalmazza [1]
A maacutesodik szaacutem (A 7075-oumls oumltvoumlzet eseteacuten a 0) azt mutatja meg hogy az oumltvoumlzet
elteacuter-e a főcsoporttoacutel Amennyiben a maacutesodik szaacutem 0 nincs elteacutereacutes ha pedig nem 0
akkor egy moacutedosiacutetott oumltvoumlzetről beszeacuteluumlnk
- 7 -
Az utolsoacute keacutet szaacutemjegy egy adott főcsoporton beluumlli azonosiacutetaacutesra szolgaacutel Kiveacutetelt
keacutepez azonban az 1xxx jelű főcsoport Itt az utolsoacute keacutet szaacutemjegy a 99 feletti minimaacutelis
alumiacuteniumtartalom megadaacutesaacutera szolgaacutel
1 taacuteblaacutezat Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa [1]
Főcsoport Fő oumltvoumlző elem
1xxx Oumltvoumlzetlen min 9900 Alumiacutenium
2xxx Reacutez
3xxx Mangaacuten
4xxx Sziliacutecium
5xxx Magneacutezium
6xxx Magneacutezium eacutes Sziliacutecium
7xxx Cink
8xxx Liacutetium
9xxx Egyeacuteb
242 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese
Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese az alakiacutethatoacute oumltvoumlzetekeacutehez hasonloacute Ezeket az
oumltvoumlzeteket egy haacuterom jegyű szaacutemmal eacutes egy tizedes eacuterteacutekkel jeloumlljuumlk az alaacutebbi
formaacuteban xxxx Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek főcsoportjait a 2 taacuteblaacutezat tartalmazza [1]
Az első szaacutemjegy itt is a főcsoportot jeloumlli a maacutesodik kettő pedig a főcsoporton
beluumlli azonosiacutetaacutest szolgaacuteljaacutek Az utolsoacute szaacutem az oumltvoumlzet gyaacutertaacutesi aacutellapotaacutera utal Ha 0
akkor oumlntoumltt ha 1 vagy 2 akkor az oumltvoumlzet ruacutedoumlntveacuteny [1]
- 8 -
2 taacuteblaacutezat Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa [1]
Főcsoport Fő oumltvoumlző elem
1xxx Oumltvoumlzetlen min 9900 Alumiacutenium
2xxx Reacutez
3xxx Sziliacutecium eacutes Reacutez vagy Magneacutezium
4xxx Sziliacutecium
5xxx Magneacutezium
6xxx -
7xxx Cink
8xxx Oacuten
9xxx Egyeacuteb
243 Alumiacutenium oumltvoumlzetek kezeltseacutegi aacutellapotaacutenak jeloumlleacutese
A kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek a veacutegleges szilaacuterdsaacutegi aacutellapotukat mechanikai
tulajdonsaacutegaikat eacutes egyeacuteb jellemzőiket (peacuteldaacuteul korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg) a nyersanyaggyaacutertaacutest
koumlvető keacutepleacutekeny alakiacutetaacutessal vagy hőkezeleacutessel egyuumltt eacuterik el
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jeleacutehez aacuteltalaacuteban koumltőjellel kapcsoloacutedik egy kiegeacutesziacutető jel
Ez a jel egy betűből eacutes egy szaacutemboacutel aacutell A betű jeloumlli az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott kezeleacutes
tiacutepusaacutet a szaacutem pedig a kezeleacutes folyamataacuteroacutel ad tovaacutebbi informaacutecioacutekat Ezen kiegeacutesziacutető
jel ceacutelja nem az eljaacuteraacutesok pontos leiacuteraacutesa (peacuteldaacuteul a hőkezeleacutes pontos hőmeacuterseacuteklete eacutes
hőntartaacutesi ideje vagy a keacutepleacutekeny alakiacutetaacutes meacuterteacuteke) sokkal inkaacutebb az oumltvoumlzeten
veacutegrehajtott utoacutelagos kezeleacutesek tiacutepusaacutenak eacutes sorrendjeacutenek az ismerteteacutese Az oumltvoumlzetek
jeleacuteben F O H W illetve T betűk szerepelhetnek melyek jelenteacutesei az alaacutebbiak [4]
F Gyaacutertaacutesi aacutellapotuacute oumltvoumlzetek Oumlnteacuteszeti eacutes alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek eseteacuten
egyaraacutent alkalmazhatoacute a jeloumlleacutes Ezen oumltvoumlzetek gyaacutertaacutesa soraacuten a
hőmeacuterseacutekleti eacuterteacutekekre eacutes az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutere nincs kifejezett előiacuteraacutes
O Laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek Olyan alakiacutethatoacute vagy oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek melyek
gyaacutertaacutesa soraacuten laacutegyiacutetaacutest alkalmaztak ennek eredmeacutenyekeacutent a gyaacutertaacutesi
folyamat veacutegeacuten kisebb a maradoacute feszuumlltseacuteg mint laacutegyiacutetaacutes neacutelkuumll
- 9 -
H Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek Veacutegső szilaacuterdsaacutegukat keacutepleacutekeny
alakiacutetaacutessal eacuterik el egyes esetekben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutesen is aacutetesnek
W Homogenizaacuteloacute izziacutetaacutessal kezelt oumltvoumlzetek Csak termeacuteszetesen oumlregiacutethető
oumltvoumlzetek eseteacuten alkalmazzaacutek nem veacutegleges kezeleacutes Az izziacutetaacutes utaacuten a
legtoumlbb esetben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutes vagy alakiacutetaacutes szuumlkseacuteges a veacutegső
mechanikai tulajdonsaacutegok eleacutereacuteseacutehez
T Termikusan kezelt oumltvoumlzetek Az alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuteben
leggyakrabban alkalmazott jeloumlleacutes mivel a kiegeacutesziacutető szaacutemokkal magaacuteban
foglalja az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott alakiacutetaacutesokat eacutes hőkezeleacuteseket egyaraacutent
Az F O eacutes W jeloumlleacuteseket aacuteltalaacuteban szaacutemkoacuted neacutelkuumll alkalmazzaacutek mivel gyakran
ezekben az aacutellapotokban az oumltvoumlzetek meacuteg feacutelkeacuteszek tovaacutebbi kezeleacutesre szorulnak
A H illetve T jeloumlleacutesek utaacuten mindig aacutell egy szaacutemkoacuted mely az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott
kezeleacutesek reacuteszletezeacuteseacutere szolgaacutel Ezen szaacutemkoacutedok jelenteacuteseacutet a 3 eacutes 4 taacuteblaacutezatok
tartalmazzaacutek
Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetott oumltvoumlzetek eseteacuten a H utaacuten mindig keacutet szaacutemjegy aacutell Az első
jelzi az alapvető kezeleacutest a maacutesodik az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutet mutatja A kuumlloumlnboumlző szaacutemok
jelenteacuteseit a 3 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze
3 taacuteblaacutezat Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]
Az alapvető kezeleacutes tiacutepusa Az alakiacutetaacutes foka
H1x Csak alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva Hx2 Negyed kemeacuteny
H2x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes reacuteszleges
uacutejrakristaacutelyosiacutetoacute izziacutetaacutessal laacutegyiacutetva
Hx4 Feacutelkemeacuteny
H3x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes termikus
kezeleacutessel stabilizaacutelva
Hx6 Haacuteromnegyed kemeacuteny
H4x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes lakkozva vagy
festve
Hx8 Teljesen kemeacuteny
Hx9 Extra kemeacuteny
- 10 -
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek legaacuteltalaacutenosabb eacutes leggyakoribb hőkezeleacutese a kivaacutelaacutesos
kemeacutenyiacuteteacutes amely egy homogenizaacuteloacute izziacutetaacutesboacutel majd azt koumlvető gyors hűteacutesből veacuteguumll
pedig egy termeacuteszetes vagy mesterseacuteges oumlregiacuteteacutesből aacutell A megfelelő tulajdonsaacuteg eleacutereacutese
eacuterdekeacuteben a kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacutes leacutepeacuteseit keacutepleacutekenyalakiacutetaacutessal kombinaacutelva kuumlloumlnboumlző
sorrendben veacutegzik el Ezen kuumlloumlnboumlző folyamatok megkuumlloumlnboumlzteteacuteseacutere szolgaacutel a
termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutese eseteacuten a T utaacuten aacutelloacute első szaacutem Ezt a szaacutemot tovaacutebbi
4 koumlvetheti melyek az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegi aacutellapotaacutera eacutes az esetleges egyeacuteb kezeleacutesekre
vonatkoznak A 4 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute a hőkezeleacutesi ciklusokat jeloumllő szaacutemok eacutes
azok jelenteacutesei
4 taacuteblaacutezat Termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]
T1 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T2 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd termeacuteszetesen
oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T3 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes eacutes melegalaktaacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd
termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T4 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T5 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T6 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett
oumltvoumlzetek (csuacutecsra oumlregiacuteteacutes)
T7 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten stabil aacutellapotba
kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek (tuacuteloumlregiacuteteacutes)
T8 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes majd hidegalakiacutetaacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett
oumltvoumlzetek
T9 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett majd hidegen
alakiacutetott oumltvoumlzetek
T10 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd mesterseacutegesen
oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
- 11 -
25 Alumiacutenium oumltvoumlzetek az autoacuteiparban
Az alumiacutenium leacutenyegeacuteben a toumlmeggyaacutertaacutesaacutenak megkezdeacutese oacuteta jelen van az
autoacuteiparban 1899-ben bemutattaacutek az első alumiacutenium karosszeacuteriaacutejuacute versenyautoacutet majd
1901-ben Karl Benz megalkotta az első alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt motort Ezt
koumlvetően egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg fejlesztette tovaacutebb az alumiacutenium motor
koncepcioacutejaacutet eacutes alkalmaztaacutek toumlmeggyaacutertott valamint versenyekre szaacutent modellekben
egyaraacutent Az 1970-es olaj vaacutelsaacuteg utaacuten a meacuternoumlkoumlk toumlrekedni kezdtek az aceacutel
karosszeacuteriaelemek alumiacuteniummal valoacute helyettesiacuteteacuteseacutere az oumlssztoumlmeg jelentős
lecsoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben Ez a tendencia napjainkban sem vaacuteltozott A teljes meacuterteacutekben
alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteriaacutek egyelőre csak preacutemium kategoacuteriaacutes jaacuterművekben
talaacutelhatoacuteak meg Az első toumlmeggyaacutertott alumiacutenium karosszeacuteriaacutes autoacutet az Audi mutatta
be 1994-ben az A8-as tiacutepus formaacutejaacuteban Ezt koumlvetően a Mercedes a Porsche a Land
Rover eacutes a Jaguar is megkezdte az alumiacutenium karosszeacuteriaacutes csuacutecstermeacutekek gyaacutertaacutesaacutet [5]
Egy uacutejabb meacuterfoumlldkő koumlvetkezett be az autoacutegyaacutertaacutes toumlrteacutenelmeacuteben 2014-ben amikor
a Ford piacra dobta leghiacuteresebb pickup-jaacutenak leguacutejabb vaacuteltozataacutet amelyben szinteacuten
megjelent a teljes meacuterteacutekben alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteria A Ford 150-esben
alkalmazott alumiacutenium karosszeacuteria 315 kg-mal lett koumlnnyebb mint aceacutel szerkezetű
elődje mind emellett joacuteval kevesebb a CO2 kibocsaacutetaacutesa valamint sokkal jobb
vezethetőseacuteg jellemzi [5]
Az alumiacutenium autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak tovaacutebbi előnye az alacsony sűrűseacutegeacuten kiacutevuumll
hogy nagyon joacute az energia elnyelő keacutepesseacutege A kuumllső ndash peacuteldaacuteul uumltkoumlzeacutes soraacuten felleacutepő ndash
hataacutesokat az aceacutelnaacutel keacutetszer hateacutekonyabban nyeli el eacuteppen ezeacutert alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt
energia elnyelő elemeket maacuter reacutegoacuteta hasznaacutelnak az autoacuteiparban A Tesla elektromos
autoacutekban peacuteldaacuteul haacuteromreacuteszes uumltkoumlzeacutesveacutedelmi rendszer talaacutelhatoacute Az első szint egy
alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt uumlteacuteselnyelő ruacuted mely kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően az uumltkoumlzeacutesi
energia elnyeleacutese mellett az autoacute eleacute keruumllő taacutergyat eltolni toumlrekszik az uacutetboacutel A maacutesodik
szint egy titaacutenboacutel keacuteszuumllt lemez mely veacutedi az autoacute elejeacuteben elhelyezkedő
legsebezhetőbb elemeket Veacuteguumll a harmadik szint egy bordaacutezott feluumlletű alumiacutenium
- 12 -
lemez mely szinteacuten energia elnyelő eacutes kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően segiacuteti az autoacute
mozdiacutethatatlan akadaacutelyok feletti aacutetsiklaacutesaacutet uumltkoumlzeacutes soraacuten [5]
A szerkezeti előnyein kiacutevuumll egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg igyekszik az alumiacutenium
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacutegaacutet is kihasznaacutelni Toumlrekednek az alumiacutenium alkatreacuteszeket
uacutejrahasznosiacutetott alapanyagboacutel legyaacutertani melyet eloumlregedett roncs autoacutekboacutel nyerneacutenek
ki [5]
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek kutataacutesa eacutes alkalmazaacutesa az autoacuteiparban hosszuacute idő oacuteta
zajlik mely soraacuten leacutenyegeacuteben az oumlsszes lehetseacuteges alumiacuteniumoumltvoumlzetet kiproacutebaacuteltaacutek eacutes
koumlrvonalazoacutedott mely oumltvoumlzőelemek alkalmazaacutesa a legmegfelelőbb [6]
A jaacuterművekben megtalaacutelhatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetek jelentős reacutesze alakiacutethatoacute oumltvoumlzet
melyet a karosszeacuteria előaacutelliacutetaacutesa soraacuten alkalmaznak Joacuteval kisebb mennyiseacutegben de jelen
vannak oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek is peacuteldaacuteul a dugattyuacutekban Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek koumlzoumltt
kuumlloumln csoportba soroljuk a dugattyuacute-oumltvoumlzeteket (Jeloumlleacutesuumlk Douml) melyek koumlzuumll
Euroacutepaacuteban a legelterjedtebbek a szilumin baacutezisuacute oumltvoumlzetek ezek koumlzuumll is az eutektikus
Douml Al-Si oumltvoumlzet A Douml Al-Si oumltvoumlzet 12 sziliacutecium tartalma mellett 1 rezet 1
nikkelt eacutes 1 magneacuteziumot is tartalmaz [2]
A 4 aacutebraacuten laacutethatoacute a fő oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega A karosszeacuteriaacutek aacuteltal
megkoumlvetelt nagy szilaacuterdsaacuteg miatt az iparban leggyakrabban a 2xxx 5xxx 6xxx illetve
7xxx csoportokba tartozoacute oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek fel Egy adott autoacute gyaacutertaacutesaacutehoz
felhasznaacutelt kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek szaacutema a gyaacutertaacutes volumeneacutetől fuumlgg Kissorozatban
gyaacutertott jaacutermű eseteacuten toumlrekednek minden egyes elemhez a lehető legmegfelelőbb
oumltvoumlzet hasznaacutelni ezzel ellenteacutetben toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten a gyaacutertaacutesi folyamat
egyszerűsiacuteteacutese eacutes a koumlltseacutegek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek
szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesa a ceacutel [6]
- 13 -
4 aacutebra Az oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega [3]
251 A leggyakrabban alkalmazott oumltvoumlzettiacutepusok tulajdonsaacutegai
2xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
Ezen oumltvoumlzetek elsőszaacutemuacute oumltvoumlzője a reacutez de gyakran maacutesodik elemkeacutent
magneacuteziumot is tartalmaznak Nagy szilaacuterdsaacuteguacuteak hőkezelhetők kivaacutelaacutesosan
kemeacutenyiacutethetők Nemesiacutetett aacutellapotban szilaacuterdsaacuteguk meghaladja az oumltvoumlzetlen aceacutelokeacutet
azonban a hőkezeleacutes hataacutesaacutera a nyuacutelaacutesuk csoumlkken A reacutez miatt a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteguk nem
olyan joacute mint a toumlbbi alumiacutenium oumltvoumlzeteacute tovaacutebbaacute egyes esetekben szemcsehataacuter menti
korroacutezioacutera is hajlamosak lehetnek A korroacutezioacutes probleacutemaacutek miatt lemez formaacuteban a 2xxx
jelű oumltvoumlzeteket aacuteltalaacuteban oumltvoumlzetlen alumiacuteniummal vagy magneacutezium eacutes sziliacutecium
oumltvoumlzeacutesű 6xxx jelű alumiacuteniummal boriacutetjaacutek mindkeacutet oldalaacuteroacutel esetleg 1 cinkkel
oumltvoumlzik a feluumlleteacutet a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteg javiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben [1][6]
5xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
A fő oumltvoumlző a magneacutezium melyet oumlnaacutelloacutean vagy mangaacutennal egyuumltt alkalmazva az
eredmeacuteny nagy szilaacuterdsaacuteguacute nem nemesiacutethető alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutethető oumltvoumlzet A Mg
sokkal hataacutesosabb szilaacuterdsaacuteg noumlvelő oumltvoumlző mint a mangaacuten Kb 08 Mg hataacutesa
megegyezik 125 mangaacuten hataacutesaacuteval eacutes sokkal toumlbbet is alkalmazhatunk belőle Ezek
az oumltvoumlzetek joacutel hegeszthetők eacutes joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacutegot mutatnak tengerviacutezben is
- 14 -
Alapvetően belső karosszeacuteriaelemek eacutes LPG gaacuteztartaacutelyok gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1]
[6]
6xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
A fő oumltvoumlző elemek a sziliacutecium eacutes a magneacutezium A kettős oumltvoumlzeacutesnek koumlszoumlnhetően
ezek az oumltvoumlzetek hőkezelhetők Az 5xxx jelű csoportnaacutel jobban sajtolhatoacutek eacutes
forgaacutecsolhatoacutek Szilaacuterdsaacuteguk koumlzepesnek mondhatoacute kisebb mint a 2xxx eacutes a 7xxx
csoportokba tartozoacute oumltvoumlzetekeacute de joacutel hegeszthetők eacutes alakiacutethatoacutek tovaacutebbaacute korroacutezioacuteval
szembeni ellenaacutellaacutesuk is kivaacuteloacute Uumltkoumlzeacutesveacutedelmi elemek uumlleacutesek loumlkhaacuteriacutetoacutek
karosszeacuteriaelemek eacutes alvaacutezkeretek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]
7xxx főcsoport tulajdonaacutegai
A fő oumltvoumlző elem a cink de kis mennyiseacutegben magneacuteziumot rezet eacutes kroacutemot is
tartalmazhatnak Ebbe a csoportba tartoznak a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium
oumltvoumlzetek Korroacutezioacuteval szembeni ellenaacutellaacutesuk eacutes hegeszthetőseacuteguumlk az oumltvoumlzeacutestől
fuumlggően vaacuteltozik alakiacutethatoacutesaacuteguk nem a legjobb de oumlnnemesedők mely hegeszteacutes
eseteacuten kifejezetten előnyoumls A főcsoport magasabb szilaacuterdsaacuteguacute tagjai hajlamosabbak a
korroacutezioacutes repedeacutesre ezeacutert aacuteltalaacuteban tuacuteloumlregiacutetett aacutellapotban alkalmazzaacutek őket A nagy
szilaacuterdsaacuteg mellett a joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg megtartaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben egyre toumlbbfeacutele
hőkezelő eljaacuteraacutest fejlesztenek ki ilyen peacuteldaacuteul a kettős oumlregiacuteteacutes mely soraacuten a
korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg noumlveleacutese mellett nem csoumlkken az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutega Nagy teherbiacuteraacutesuacute
elemek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]
Az 5 taacuteblaacutezat oumlsszefoglalja a kuumlloumlnboumlző iparaacutegakban leggyakrabban alkalmazott
kuumlloumlnfeacutele alumiacutenium oumltvoumlzettiacutepusokat
- 15 -
5 taacuteblaacutezat Kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek felhasznaacutelaacutesi teruumlletei [3]
Csoport Autoacute
gyaacutertaacutes
Hajoacutegyaacutertaacutes
off-shore
szerkezetek
Repuumllőgeacutep-
gyaacutertaacutes
Űrhajoacute
gyaacutertaacutes
Kereacutekpaacuter
gyaacutertaacutes Eacutepiacutetőipar
1xxx 1050
1200
2xxx
2008
2016
2036
2024 2195
2219 2014
3xxx 3003
3103
4xxx 4043
5xxx
5083
5182
5456
5754
5052
5059
5083
5086
5052 5059
6xxx 6016
6082
6061
6063
6061
6063
6061
6063
7xxx 7020 7068
7075
7005
7075 7020
- 16 -
3 ALUMIacuteNIUM OumlTVOumlZETEK HEGESZTHETŐSEacuteGE
Az anyagok hegeszthetőseacutege egy oumlsszetett tulajdonsaacuteg mely leacutenyegeacuteben a
hegeszteacutestechnoloacutegiaacutetoacutel fuumlggő alkalmassaacuteg egy olyan koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutera mely helyi
tulajdonsaacutegai eacutes a szerkezetre gyakorolt hataacutesa alapjaacuten teljesiacuteti a vele szemben
taacutemasztott koumlvetelmeacutenyeket Ebből koumlvetkezően tehaacutet a hegeszthetőseacuteg nem egzakt
tulajdonsaacuteg nincs egyeacutertelműen joacutel vagy rosszul hegeszthető anyag egyetlen
vizsgaacutelattal eacutes meacuterőszaacutemmal nem jellemezhető az egyes teacutenyezőket kuumlloumln-kuumlloumln
vizsgaacutelva minősiacutethetők a koumlteacutesek A hegeszthetőseacuteget befolyaacutesoloacute teacutenyezők a hegesztett
szerkezet kialakiacutetaacutesa a koumlteacutesben jelen leacutevő anyagok eacutes a koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz
alkalmazott hegeszteacutestechnoloacutegia [7]
Az alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek az aceacutelokeacutetoacutel Ezek
a sajaacutetos tulajdonsaacutegok leginkaacutebb az oumlmlesztő hegesztőeljaacuteraacutesokat befolyaacutesoljaacutek Az
alumiacuteniumokra jellemző olvadaacutesi hőmeacuterseacuteklet leacutenyegesen alacsonyabb mint az
aceacutelokeacute megolvasztaacutesukhoz meacutegis sokkal toumlbb hő szuumlkseacuteges ami az alumiacuteniumok
sokkal nagyobb hővezető keacutepesseacutegeacutenek nagyobb fajlagos hőkapacitaacutesaacutenak eacutes
olvadaacuteshőjeacutenek koumlszoumlnhető A nagy meacuterteacutekű hőtaacutegulaacutes a hegeszteacutes soraacuten bevitt hő eacutes
annak a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatti gyors szeacutetaacuteramlaacutesa valamint a hűleacutes
koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes miatt az alumiacutenium oumltvoumlzetek
elteacuterő hegeszteacutestechnoloacutegiaacutet igeacutenyelnek [7][8]
31 Az alumiacuteniumok hegeszthetőseacutegeacutet befolyaacutesoloacute teacutenyezők
311 A feluumlleti oxidreacuteteg
Az alumiacutenium oxigeacuten iraacutenti affinitaacutesa annyira nagy hogy a feluumlleteacuten kialakuloacute Al2O3
reacuteteg veacutegleges eltaacutevoliacutetaacutesa nem lehetseacuteges Az oxidreacuteteg olvadaacutespontja 2050 degC amely
joacuteval nagyobb mint az alumiacutenium oumltvoumlzetekre jellemző 600 degC koumlruumlli olvadaacutesi
hőmeacuterseacuteklet A nagy kuumlloumlnbseacutegnek koumlszoumlnhetően hegeszteacutes soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera
amikor az alumiacutenium olvadeacutek aacutellapotba keruumll az oxidreacuteteg meacuteg szilaacuterd eacutes iacutegy
- 17 -
akadaacutelyozza a koumlteacutes kialakulaacutesaacutet Az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutet biztosiacutethatja a hegesztő
eljaacuteraacutes (pl AWI eljaacuteraacutes vaacuteltoacuteaacuteram alkalmazaacutesaacuteval) ellenkező esetben előzetes
feluumllettisztiacutetaacutesra van szuumlkseacuteg mely lehet mechanikus (pl csiszolaacutes) illetve keacutemiai (pl
savas vagy luacutegos paacutecolaacutes) A 6 taacuteblaacutezat tartalmazza a kuumlloumlnfeacutele hegesztő eljaacuteraacutesok soraacuten
az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak leggyakoribb moacutedjaacutet [7][8]
6 taacuteblaacutezat Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak moacutedja kuumlloumlnboumlző hegesztőeljaacuteraacutesok
eseteacuten [8]
Hegesztőeljaacuteraacutes Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesi moacutedja
Laacutenghegeszteacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel
AWI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal
VFI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal
BKI-eljaacuteraacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes Elektroacutednyomaacutes hataacutesaacutera feltoumlrik
Hidegsajtoloacute hegeszteacutes Az erő hataacutesaacutera feltoumlrik
Doumlrzshegeszteacutes Feluumlleti suacuterloacutedaacutessal
Ultrahanghegeszteacutes UH-frekvenciaacutejuacute rezgeacutesek hataacutesaacutera felleacutepő feluumlleti
suacuterloacutedaacutessal
312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A hegesztett alumiacutenium koumlteacutesek tuacutelnyomoacute toumlbbseacutegeacuteben a varratfeacutem szilaacuterdsaacutega eacutes
alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege elmarad az alapanyageacutetoacutel a hőhataacutesoumlvezetben pedig esetenkeacutent
meacuteg nagyobb szilaacuterdsaacutegcsoumlkkeneacutes figyelhető meg A jelentős kilaacutegyulaacutes miatt oumlmlesztő
hegeszteacutessel egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes nem hozhatoacute leacutetre A nemesiacutetett oumltvoumlzetek
hegeszteacutese soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera kuumlloumlnboumlző folyamatok zajlanak le a
hőhataacutesoumlvezetben Abban a tartomaacutenyban ahol a hőmeacuterseacuteklet meghaladja a szilaacuterd
oldatos tartomaacutenyt majd a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatt az anyag gyorsan lehűl
leacutenyegeacuteben meg is bdquoedződikrdquo Mesterseacutegesen oumlregiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten ezutaacuten az
oumlnnemesedeacutes is lezajlik iacutegy a mechanikai tulajdonsaacutegok az alapanyageacutehoz viszonyiacutetva
- 18 -
csak kis meacuterteacutekben romlanak Abban a tartomaacutenyban ahol csak a nemesiacuteteacutes
hőmeacuterseacutekleteacutet eacuteri el az anyag kilaacutegyulaacutes koumlvetkezik be a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok
nagy meacuterteacutekben romlanak a nyuacutelaacutes noumlvekedeacutese neacutelkuumll Nem nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacutesekor csak a kilaacutegyulaacutes figyelhető meg a hőhataacutesoumlvezetben Az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute
hogy az alumiacuteniumoumltvoumlzet tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően vaacuteltozoacute a hőhataacutesoumlvezet jellege de
megfigyelhető hogy mindegyik esetben jelentkezik valamilyen meacuterteacutekű kilaacutegyulaacutes A
kilaacutegyulaacutes meacuterteacutekeacutet a hegeszteacutestechnoloacutegia is befolyaacutesolja meacuterteacuteke csoumlkkenthető ha
mineacutel kisebb fajlagos hőbevitelű hőforraacutest alkalmazunk Ez a kilaacutegyulaacutes legkisebb
meacuterteacutekben ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes eseteacuten jelentkezik [7][8]
5 aacutebra Alumiacutenium oumltvoumlzetek kemeacutenyseacutegeacutenek vaacuteltozaacutesa a hőhataacutesoumlvezetben
oumlmlesztő hegeszteacutes soraacuten [8]
313 A varrat porozitaacutesa
Probleacutemaacutet okoznak a levegőből a hozaganyag eacutes az alapanyag feluumlleteacuteről a
hegfuumlrdőbe jutoacute szennyeződeacutesek de a legnagyobb veszeacutelyt szennyező gaacutezkeacutent a
hidrogeacuten jelenti mivel az alumiacuteniumban magasabb hőmeacuterseacutekleten nagy mennyiseacutegben
keacutepes oldoacutedni A hegfuumlrdő dermedeacutesekor az alumiacutenium gaacutezoldoacute keacutepesseacutege
drasztikusan majdnem szaacutezadreacuteszeacutere csoumlkken ezeacutert ekkor a fuumlrdőben leacutevő gaacutezok
taacutevozni igyekeznek aacutem ez a taacutevozaacutes nem koumlvetkezik be 100-ban a teljes
- 19 -
megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute
jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet
mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]
314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese
Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet
elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten
kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes
meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben
teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az
elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi
tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a
kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]
7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]
Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti
mennyiseacutege
[]
Oumltvoumlző
veszteseacuteg
[]
Kieacutegeacutes
meacuterteacuteke
[]
Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43
BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57
AlMg5 Mg 5 35 70
AWI VFI hegeszteacutes
(141131)
AlMg3 Mg 3 ~01 ~25
AlMg5 Mg 5 ~06 ~12
VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16
315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg
Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a
kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen
a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben
megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes
- 20 -
elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt
iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a
hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]
Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege
kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]
316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes
Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat
megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes
soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad
Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten
az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A
hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem
fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a
hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag
adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest
okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet
Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes
eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]
32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző
neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A
gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de
legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet
kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz
szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell
elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel
- 21 -
fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni
Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket
eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A
melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet
elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban
azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira
kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1
eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera
hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek
termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal
megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes
ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]
33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-
javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell
oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda
a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A
nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas
Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely
fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet
elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre
Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet
elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a
hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek
alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig
Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute
lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]
- 22 -
34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez
előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak
koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet
soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz
kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs
lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges
Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek
seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak
Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi
heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a
melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet
nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez
vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek
hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye
hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese
eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges
AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg
[8]
Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok
sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok
elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval
azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb
varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg
Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni
alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt
alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az
- 23 -
aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes
meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe
menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően
alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]
Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei
hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa
alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese
munkadarabok oumlsszefűzeacutese
fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa
kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese
hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa
illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa
kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese
Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel
hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri
hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett
koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb
repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]
35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez
leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a
koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes
ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak
koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag
kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az
alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA
nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg
- 24 -
kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint
aceacutelok eseteacuten [8][10]
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a
leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes
egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt
hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat
aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami
a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az
elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az
aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben
az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg
az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a
viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok
koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]
351 Hegesztő berendezeacutes
Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor
nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt
toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny
munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez
utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető
oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora
elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes
ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere
valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A
legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep
- 25 -
szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek
keacutesziacutethetők [8][12][13]
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi
aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a
munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti
tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel
a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet
eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos
vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen
felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy
azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű
elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb
probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az
eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez
Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű
alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes
elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve
alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute
heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]
A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat
alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is
szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a
hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor
az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]
- 26 -
8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]
Lemezvastagsaacuteg
[mm]
Elektroacuted aacutetmeacuterő
[mm]
Elektroacuted raacutediusz
[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel
05 16 35 50 65 25 25
08 16 45 50 74 35 36
10 16 5 100 80 40 46
13 16 6 100 875 45 51
16 16 6 100 98 52 58
20 22 7 150 110 57 66
25 22 8 150 125 65 71
32 22 9 150 146 71 76
352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a
hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg
eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek
eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az
elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a
koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute
alapanyagok eseteacuten [12]
Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő
varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat
soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a
soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg
noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute
alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az
alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a
- 27 -
legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium
oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a
varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]
6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)
20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium
oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219
eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40
mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb
aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban
- 28 -
megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő
meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad
aacutet [14]
Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből
adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely
a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel
vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos
adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen
meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]
Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes
a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes
eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes
toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll
vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher
elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy
kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]
8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]
A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely
az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat
Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen
- 29 -
csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a
kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa
ajaacutenlott [8]
Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes
Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse
alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető
a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott
melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti
nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg
eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell
noumlvelni az elektroacutederőt [8]
353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt
aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre
Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind
a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a
parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai
tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten
bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]
A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten
bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt
hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6
oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]
Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai
vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes
eseteacuteben sem [15]
- 30 -
9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]
Proacutebadarab
szaacutema
Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő
[perioacutedus]
Hegeszteacutesi aacuteram
[kA]
1 3237 2 235
2 3237 2 264
3 3237 2 269
4 3237 2 275
5 3237 1 264
6 3237 3 264
7 3237 4 264
8 3237 5 264
9 4709 2 264
10 3826 2 264
11 2649 2 264
12 2354 2 264
13 3237 2 287
10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
[MPa]
Folyaacuteshataacuter
[MPa]
Oumltvoumlző elemek []
Si Mn Mg Fe Cu Al
3056 2451 102 067 076 026 002 9724
A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje
nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt
folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb
hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a
kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]
- 31 -
9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]
Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse
meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett
maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes
csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten
laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]
10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]
A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos
szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A
heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja
- 32 -
Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel
szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett
koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a
heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11
aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett
koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]
11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
- 33 -
A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek
kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes
vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint
az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem
befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute
alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes
koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]
13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert
kemeacutenyseacutegek [15]
- 34 -
A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg
Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll
befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő
A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek
terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis
nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő
eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az
eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter
ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő
is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet
hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere
eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek
megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]
14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]
- 35 -
A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute
vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse
aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a
neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt
koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet
kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]
354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok
Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos
vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek
keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya
maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek
romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a
megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]
Max
te
rhel
eacutes [
N]
- 36 -
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok
haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet
elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a
keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el
Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben
koumlvetkezik be [8]
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert
alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő
helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a
vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer
az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő
koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez
oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg
veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram
eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb
hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az
effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]
Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő
tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos
hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy
meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem
megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem
elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]
A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt
koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium
hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute
megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-
oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos
szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek
kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute
- 37 -
tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet
kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]
16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]
- 38 -
Taacutevolsaacuteg [mm]
17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]
Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is
megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat
kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17
aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek
kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]
Kem
eacuteny
seacuteg
HV
02
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 1 -
1 BEVEZETEacuteS
Napjainkban a jaacuterműiparban koumlrnyezetveacutedelmi eacutes konstrukcioacutes szempontboacutel is
egyaraacutent fontos hogy a gyaacutertott autoacutek oumlssztoumlmegeacutet csoumlkkentsuumlk A koumlnnyebb
karosszeacuteria nem csupaacuten a fogyasztaacutesra gyakorol pozitiacutev hataacutest ndash melynek koumlszoumlnhetően
csoumlkken a kibocsaacutetott kaacuteros anyagok mennyiseacutege - de a toumlmegtől fuumlggő alkatreacuteszek
meacuteretezeacuteseacutet is megkoumlnnyiacuteti (kisebb motor alkalmazhatoacute csoumlkken a hajtaacuteslaacutenc elemeinek
meacuterete stb) tovaacutebbaacute javul a vezethetőseacuteg is Az autoacuteiparban jelenleg a sajaacutettoumlmeg
csoumlkkenteacutes legeredmeacutenyesebb moacutedja az aceacutel mellet alumiacutenium eacutes polimer alkatreacuteszek
karosszeacuteriaelemek alkalmazaacutesa (A dolgozatom keretein beluumll a polimerek
alkalmazaacutesaacutera nem teacuterek ki) Koumlzeacutepkategoacuteriaacutes autoacutekban manapsaacuteg maacuter kb 140 kg
alumiacuteniumot hasznaacutelnak fel a csuacutecskategoacuteriaacutes jaacuterművekben - koumlszoumlnhetően a 100-
ban alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt karosszeacuteriaacutenak- ez a szaacutem az 500 kg eacuterteacuteket is eleacuterheti [1][2]
Az alumiacutenium alkalmazaacutesaacutenak tovaacutebbi előnyei a kis sűrűseacutege mellett hogy
gazdasaacutegosan a gyaacutertaacuteshoz keacutepest joacuteval kisebb energia befekteteacutessel koumlzel 100 -ban
uacutejrahasznosiacutethatoacute tovaacutebbaacute kivaacuteloacute a hő- eacutes villamos vezetőkeacutepesseacutege joacutel alakiacutethatoacute
oumltvoumlzeacutes segiacutetseacutegeacutevel pedig az aceacutelt megkoumlzeliacutető szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok eacuterhetők el A
pozitiacutev tulajdonsaacutegai mellett negatiacutevuma azonban hogy az aceacutelnaacutel joacuteval draacutegaacutebb a
gyaacutertaacutesa hegeszteacutese soraacuten pedig a legtoumlbb esetben gondot okoz a feluumlleten keacutepződő
magas olvadaacutespontuacute oxidreacuteteg valamint a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa A szakdolgozat
tovaacutebbi reacuteszeacuteben bemutatom az autoacuteiparban leggyakrabban alkalmazott noumlvelt
szilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteket valamint ezen anyagok hegeszthetőseacutegeacutet fogom
vizsgaacutelni kiteacuterve a kombinaacutelt lemezvastagsaacuteguacute illetve kombinaacutelt anyagminőseacutegű
koumlteacuteskialakiacutetaacutesokra is A hegesztőeljaacuteraacutesok koumlzuumll az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutest fogom
alaposabban vizsgaacutelni hiszen gyorsasaacutega eacutes automatizaacutelhatoacutesaacutega miatt ez az
autoacuteiparban legelterjedtebben hasznaacutelt eljaacuteraacutes [1][2]
- 2 -
2 A JAacuteRMŰIPARBAN ALKALMAZOTT ALUMIacuteNIUM
OumlTVOumlZETEK
21 Az alumiacuteniumroacutel aacuteltalaacutenossaacutegban
A kialakiacutethatoacute egyedi tulajdonsaacutegkombinaacutecioacuteknak koumlszoumlnhetően az alumiacutenium eacutes
oumltvoumlzetei a legvaacuteltozatosabban felhasznaacutelhatoacute feacutemek koumlzeacute sorolhatoacutek Az alumiacutenium
sokoldaluacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnhetően laacutegy keacutepleacutekeny csomagoloacutefoacutelia eacutes nagy szilaacuterdsaacuteguacute
szerkezetek alapanyagakeacutent egyaraacutent hasznaacutelhatoacute Neacutehaacuteny oumltvoumlzet kis sűrűseacutege eacutes a
hozzaacute taacutersuloacute nagy szilaacuterdsaacutega lehetőveacute teszi koumlnnyű meacutegis erős szerkezetek
előaacutelliacutetaacutesaacutet ami kifejezetten előnyoumls baacutermely mozgoacute konstrukcioacutenaacutel az űrhajoacuteknaacutel eacutes a
repuumllőgeacutepekneacutel ugyan uacutegy mint a foumlldi jaacuterművekneacutel [1]
Az alumiacutenium oumltvoumlzetlen aacutellapotban egy kis szilaacuterdsaacuteguacute alacsony (kb 660 degC)
olvadaacutespontuacute a legnagyobb mennyiseacutegben felhasznaacutelt koumlnnyűfeacutem Sűrűseacutege kicsi
27 kgdm3 tovaacutebbaacute kivaacuteloacute hő- eacutes elektromos vezetőkeacutepesseacuteg jellemzi A feluumlleteacuten
kialakuloacute stabil magas olvadaacutespontuacute (kb 2050 degC) Al2O3 oxidreacutetegnek koumlszoumlnhetően
kivaacuteloacutean ellenaacutell a korroacutezioacutenak Ez a feluumlleti oxidreacuteteg szabad levegőn nagyon hamar
kialakul azonban az aceacutel feluumlleteacuten oxidaacutecioacute hataacutesaacutera megjelenő rozsdaacuteval ellenteacutetben
nem vaacutelik el az alapanyagtoacutel megakadaacutelyozva ezzel az uacutejabb tiszta alumiacutenium feluumllet
kialakulaacutesaacutet eacutes tovaacutebb oxidaacuteloacutedaacutesaacutet Az oxidreacuteteg a villamos vezetőkeacutepesseacuteget nem
befolyaacutesolja de hegeszteacutes soraacuten a legtoumlbb esetben probleacutemaacutet jelent A korroacutezioacuteaacutelloacute
keacutepesseacutegeacutet egyes oumltvoumlzők peacuteldaacuteul a reacutez nagy meacuterteacutekben rontjaacutek Az alumiacutenium ndash
ellenteacutetben a toumlbbi koumlnnyűfeacutem hexagonaacutelis toumlmoumltt raacutecsszerkezeteacutevel ndash lapkoumlzepes koumlboumls
raacutecsszerkezetben kristaacutelyosodik ennek koumlszoumlnhetően oumltvoumlzetlen aacutellapotban nagyon joacutel
alakiacutethatoacute de ekkor a szilaacuterdsaacutegi jellemzői (folyaacuteshataacuter szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg kemeacutenyseacuteg)
a laacutegyaceacutelra jellemző eacuterteacutekek nagyjaacuteboacutel negyedeacutet eacuterik el [2]
Oumltvoumlzetlen alumiacuteniumnak tekintjuumlk azt a feacutemet mely legalaacutebb 995 alumiacuteniumot
tartalmaz A legnagyobb tisztasaacuteguacute ipari alumiacutenium az uacutegynevezett bdquoneacutegy kilences
alumiacuteniumrdquo melyet 9999 alumiacutenium tartalom jellemez Nagy tisztasaacutega miatt a
- 3 -
legjobb elektromos vezetőkeacutepesseacuteggel rendelkezik előaacutelliacutetaacutesa azonban igen draacutega
szilaacuterdsaacutega pedig nagyon kicsi (Rm=50-70 MPa) ezeacutert a karosszeacuteria gyaacutertaacutes soraacuten nem
sokkal inkaacutebb elektronikai ceacutelokra alkalmazzaacutek
Ahhoz hogy az autoacuteiparban azon beluumll is a karosszeacuteria gyaacutertaacutesban az alumiacuteniumot
effektiacuteven alkalmazni tudjuk eacutes felvehesse a versenyt az aceacutel oumltvoumlzetekkel a
szilaacuterdsaacutegaacutenak jelentős noumlveleacuteseacutere van szuumlkseacuteg amelyet az alaacutebbi moacutedokon eacuterhetuumlnk el
[3]
oumltvoumlzeacutessel
keacutepleacutekenyalakiacutetaacutessal
hőkezeleacutessel (nemesiacuteteacutessel)
reacuteszecske- illetve szaacutelerősiacuteteacutessel
illetve az előbbi eljaacuteraacutesok kombinaacutecioacutejaacuteval
22 Az alumiacutenium oumltvoumlzői eacutes csoportosiacutetaacutesuk
A Cd Bi Si eacutes Zn elemeken kiacutevuumll az oumltvoumlzőivel az alumiacutenium feacutemes vegyuumlletet
alkot amely lehetőveacute teszi hőkezeleacutes segiacutetseacutegeacutevel a kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacutest iacutegy noumlvelve
az oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet eacutes kemeacutenyseacutegeacutet Az oumltvoumlző elemek egymaacutessal is keacutepezhetnek
vegyuumlletet [3]
Az oumltvoumlzettől elvaacutert tulajdonsaacutegok alapjaacuten egyes oumltvoumlzők szennyezők is lehetnek
Peacuteldaacuteul a reacutez a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute haacuteromalkotoacutes Al-Cu-Mg oumltvoumlzetek legfőbb
eleme ugyanakkor a korroacutezioacuteaacutelloacute Al-Mg oumltvoumlzetek elsőszaacutemuacute szennyezője A vas
aacuteltalaacutenos esetben szennyezőnek szaacutemiacutet eacutes jelenleacutete az oumltvoumlzetben aacuteltalaacuteban maximum
07-ban engedhető meg A gyaacutertaacutes soraacuten elnyelt hidrogeacuten valamint az alumiacutenium-
oxidban koumltoumltt oxigeacuten kiveacutetel neacutelkuumll szennyezőnek szaacutemiacutetanak [2]
- 4 -
Az alumiacutenium legfőbb oumltvoumlzőelemeit csoportosiacutethatjuk a legjellemzőbb
tulajdonsaacutegjaviacutetoacute hataacutesuk alapjaacuten [3]
Szilaacuterdsaacutegnoumlvelők Mg Cu Si Zn
Korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg javiacutetoacutek Mn Sb
Szemcsefinomiacutetoacutek Ti Cr
Melegszilaacuterdsaacuteg noumlvelő Ni
Forgaacutecsolhatoacutesaacuteg javiacutetoacute Co Fe Bi
Oumlnthetőseacuteg javiacutetoacutek Si Cu Mg
Az 1 aacutebraacuten a szilaacuterdsaacutegnoumlvelő alumiacutenium oumltvoumlzők hataacutesa laacutethatoacute az oumltvoumlzőtartalom
fuumlggveacutenyeacuteben
1 aacutebra Szilaacuterdsaacutegnoumlvelő hataacutes az oumltvoumlzőtartalom fuumlggveacutenyeacuteben [3]
23 Az alumiacutenium oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa az egyensuacutelyi diagram
alapjaacuten
Az alumiacutenium a legtoumlbb oumltvoumlzőjeacutevel ndash koumlztuumlk a reacutezzel a mangaacutennal eacutes a
sziliacuteciummal is melyek a szilaacuterdsaacuteg szempontjaacuteboacutel fontosak ndash az 2 aacutebraacuten laacutethatoacute
- 5 -
eutektikus oumltvoumlzőrendszert alkot Az egyensuacutelyi diagramon laacutethatoacute hogy a D eacutes G
pontok koumlzoumltt a hőmeacuterseacuteklet csoumlkkeneacuteseacutevel az α-szilaacuterd oldat egyre kevesebb oumltvoumlzőt
keacutepes oldatban tartani Ez a jelenseacuteg ad lehetőseacuteget a legtoumlbb alumiacutenium oumltvoumlzet
nemesiacuteteacuteseacutere kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacuteseacutere Szobahőmeacuterseacutekleten tehaacutet a legtoumlbb alumiacutenium
oumltvoumlzet egy laacutegy α-szilaacuterd oldatboacutel eacutes egy abba aacutegyazott kemeacuteny feacutemes vegyuumlletből aacutell
[2]
A keacutetalkotoacutes egyensuacutelyi diagram szerint az oumltvoumlzeteket haacuterom csoportra oszthatjuk
A roacutemai I-gyel illetve II-vel jeloumllt tartomaacutenyokba tartozoacute oumltvoumlzetek nagyreacuteszt szilaacuterd
oldatot tartalmaznak Ez a keacutet csoport alkotja az alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzeteket Az
I-es tartomaacuteny oumltvoumlzetei szobahőmeacuterseacutekleten is 100 α-szilaacuterd oldatot tartalmaznak a
II-es tartomaacutenyba tartozoacute oumltvoumlzetekben azonban szobahőmeacuterseacutekleten megjelenik a
feacutemes vegyuumllet A hőmeacuterseacuteklet csoumlkkeneacuteseacutevel egyuumltt csoumlkkenő oldoacutekeacutepesseacuteg teszi
lehetőveacute az oumltvoumlzetek nemesiacuteteacuteseacutet iacutegy a II-es csoport tagjait alakiacutethatoacute nemesiacutethető
oumltvoumlzeteknek nevezzuumlk Az I-es csoportba tartozoacute oumltvoumlzetek nem-nemesiacutethetők A III-
as jelű csoportba tartozoacute oumltvoumlzetek szobahőmeacuterseacutekleten egyaacuteltalaacuten nem tartalmaznak
laacutegy α-szilaacuterd oldatot iacutegy nem is alakiacutethatoacutek Ezt a csoportot oumlnteacuteszeti alumiacutenium
oumltvoumlzeteknek nevezzuumlk [2]
2 aacutebra Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jellegzetes egyensuacutelyi diagramja [2]
- 6 -
3 aacutebra A legjellemzőbb alumiacutenium oumltvoumlzetek [1]
A 3 aacutebraacuten laacutethatoacutek a legfőbb alumiacutenium oumltvoumlzetek eacutes azok besorolaacutesa az előbb
emliacutetett nemesiacutethető oumlnteacuteszeti illetve alakiacutethatoacute csoportokba
24 Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jeloumlleacutesrendszere
Az iparban leggyakrabban hasznaacutelt jeloumlleacutesrendszer szerint a 23-as fejezetben
megkuumlloumlnboumlztetett alakiacutethatoacute illetve oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese kuumlloumlnboumlző tovaacutebbaacute
egy adott oumltvoumlzet hőkezeltseacutegi eacutes gyaacutertaacutesi aacutellapotaacutet is jeloumlljuumlk
241 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek jeloumlleacutese
Az alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek szaacutemjele egy neacutegy jegyű szaacutem (Pl 7075) amelyből az első
szaacutem azt jeloumlli hogy az adott oumltvoumlzet melyik oumltvoumlzetcsoportba tartozik Az alakiacutethatoacute
oumltvoumlzetek főcsoportjait az 1 taacuteblaacutezat tartalmazza [1]
A maacutesodik szaacutem (A 7075-oumls oumltvoumlzet eseteacuten a 0) azt mutatja meg hogy az oumltvoumlzet
elteacuter-e a főcsoporttoacutel Amennyiben a maacutesodik szaacutem 0 nincs elteacutereacutes ha pedig nem 0
akkor egy moacutedosiacutetott oumltvoumlzetről beszeacuteluumlnk
- 7 -
Az utolsoacute keacutet szaacutemjegy egy adott főcsoporton beluumlli azonosiacutetaacutesra szolgaacutel Kiveacutetelt
keacutepez azonban az 1xxx jelű főcsoport Itt az utolsoacute keacutet szaacutemjegy a 99 feletti minimaacutelis
alumiacuteniumtartalom megadaacutesaacutera szolgaacutel
1 taacuteblaacutezat Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa [1]
Főcsoport Fő oumltvoumlző elem
1xxx Oumltvoumlzetlen min 9900 Alumiacutenium
2xxx Reacutez
3xxx Mangaacuten
4xxx Sziliacutecium
5xxx Magneacutezium
6xxx Magneacutezium eacutes Sziliacutecium
7xxx Cink
8xxx Liacutetium
9xxx Egyeacuteb
242 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese
Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese az alakiacutethatoacute oumltvoumlzetekeacutehez hasonloacute Ezeket az
oumltvoumlzeteket egy haacuterom jegyű szaacutemmal eacutes egy tizedes eacuterteacutekkel jeloumlljuumlk az alaacutebbi
formaacuteban xxxx Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek főcsoportjait a 2 taacuteblaacutezat tartalmazza [1]
Az első szaacutemjegy itt is a főcsoportot jeloumlli a maacutesodik kettő pedig a főcsoporton
beluumlli azonosiacutetaacutest szolgaacuteljaacutek Az utolsoacute szaacutem az oumltvoumlzet gyaacutertaacutesi aacutellapotaacutera utal Ha 0
akkor oumlntoumltt ha 1 vagy 2 akkor az oumltvoumlzet ruacutedoumlntveacuteny [1]
- 8 -
2 taacuteblaacutezat Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa [1]
Főcsoport Fő oumltvoumlző elem
1xxx Oumltvoumlzetlen min 9900 Alumiacutenium
2xxx Reacutez
3xxx Sziliacutecium eacutes Reacutez vagy Magneacutezium
4xxx Sziliacutecium
5xxx Magneacutezium
6xxx -
7xxx Cink
8xxx Oacuten
9xxx Egyeacuteb
243 Alumiacutenium oumltvoumlzetek kezeltseacutegi aacutellapotaacutenak jeloumlleacutese
A kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek a veacutegleges szilaacuterdsaacutegi aacutellapotukat mechanikai
tulajdonsaacutegaikat eacutes egyeacuteb jellemzőiket (peacuteldaacuteul korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg) a nyersanyaggyaacutertaacutest
koumlvető keacutepleacutekeny alakiacutetaacutessal vagy hőkezeleacutessel egyuumltt eacuterik el
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jeleacutehez aacuteltalaacuteban koumltőjellel kapcsoloacutedik egy kiegeacutesziacutető jel
Ez a jel egy betűből eacutes egy szaacutemboacutel aacutell A betű jeloumlli az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott kezeleacutes
tiacutepusaacutet a szaacutem pedig a kezeleacutes folyamataacuteroacutel ad tovaacutebbi informaacutecioacutekat Ezen kiegeacutesziacutető
jel ceacutelja nem az eljaacuteraacutesok pontos leiacuteraacutesa (peacuteldaacuteul a hőkezeleacutes pontos hőmeacuterseacuteklete eacutes
hőntartaacutesi ideje vagy a keacutepleacutekeny alakiacutetaacutes meacuterteacuteke) sokkal inkaacutebb az oumltvoumlzeten
veacutegrehajtott utoacutelagos kezeleacutesek tiacutepusaacutenak eacutes sorrendjeacutenek az ismerteteacutese Az oumltvoumlzetek
jeleacuteben F O H W illetve T betűk szerepelhetnek melyek jelenteacutesei az alaacutebbiak [4]
F Gyaacutertaacutesi aacutellapotuacute oumltvoumlzetek Oumlnteacuteszeti eacutes alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek eseteacuten
egyaraacutent alkalmazhatoacute a jeloumlleacutes Ezen oumltvoumlzetek gyaacutertaacutesa soraacuten a
hőmeacuterseacutekleti eacuterteacutekekre eacutes az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutere nincs kifejezett előiacuteraacutes
O Laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek Olyan alakiacutethatoacute vagy oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek melyek
gyaacutertaacutesa soraacuten laacutegyiacutetaacutest alkalmaztak ennek eredmeacutenyekeacutent a gyaacutertaacutesi
folyamat veacutegeacuten kisebb a maradoacute feszuumlltseacuteg mint laacutegyiacutetaacutes neacutelkuumll
- 9 -
H Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek Veacutegső szilaacuterdsaacutegukat keacutepleacutekeny
alakiacutetaacutessal eacuterik el egyes esetekben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutesen is aacutetesnek
W Homogenizaacuteloacute izziacutetaacutessal kezelt oumltvoumlzetek Csak termeacuteszetesen oumlregiacutethető
oumltvoumlzetek eseteacuten alkalmazzaacutek nem veacutegleges kezeleacutes Az izziacutetaacutes utaacuten a
legtoumlbb esetben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutes vagy alakiacutetaacutes szuumlkseacuteges a veacutegső
mechanikai tulajdonsaacutegok eleacutereacuteseacutehez
T Termikusan kezelt oumltvoumlzetek Az alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuteben
leggyakrabban alkalmazott jeloumlleacutes mivel a kiegeacutesziacutető szaacutemokkal magaacuteban
foglalja az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott alakiacutetaacutesokat eacutes hőkezeleacuteseket egyaraacutent
Az F O eacutes W jeloumlleacuteseket aacuteltalaacuteban szaacutemkoacuted neacutelkuumll alkalmazzaacutek mivel gyakran
ezekben az aacutellapotokban az oumltvoumlzetek meacuteg feacutelkeacuteszek tovaacutebbi kezeleacutesre szorulnak
A H illetve T jeloumlleacutesek utaacuten mindig aacutell egy szaacutemkoacuted mely az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott
kezeleacutesek reacuteszletezeacuteseacutere szolgaacutel Ezen szaacutemkoacutedok jelenteacuteseacutet a 3 eacutes 4 taacuteblaacutezatok
tartalmazzaacutek
Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetott oumltvoumlzetek eseteacuten a H utaacuten mindig keacutet szaacutemjegy aacutell Az első
jelzi az alapvető kezeleacutest a maacutesodik az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutet mutatja A kuumlloumlnboumlző szaacutemok
jelenteacuteseit a 3 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze
3 taacuteblaacutezat Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]
Az alapvető kezeleacutes tiacutepusa Az alakiacutetaacutes foka
H1x Csak alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva Hx2 Negyed kemeacuteny
H2x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes reacuteszleges
uacutejrakristaacutelyosiacutetoacute izziacutetaacutessal laacutegyiacutetva
Hx4 Feacutelkemeacuteny
H3x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes termikus
kezeleacutessel stabilizaacutelva
Hx6 Haacuteromnegyed kemeacuteny
H4x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes lakkozva vagy
festve
Hx8 Teljesen kemeacuteny
Hx9 Extra kemeacuteny
- 10 -
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek legaacuteltalaacutenosabb eacutes leggyakoribb hőkezeleacutese a kivaacutelaacutesos
kemeacutenyiacuteteacutes amely egy homogenizaacuteloacute izziacutetaacutesboacutel majd azt koumlvető gyors hűteacutesből veacuteguumll
pedig egy termeacuteszetes vagy mesterseacuteges oumlregiacuteteacutesből aacutell A megfelelő tulajdonsaacuteg eleacutereacutese
eacuterdekeacuteben a kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacutes leacutepeacuteseit keacutepleacutekenyalakiacutetaacutessal kombinaacutelva kuumlloumlnboumlző
sorrendben veacutegzik el Ezen kuumlloumlnboumlző folyamatok megkuumlloumlnboumlzteteacuteseacutere szolgaacutel a
termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutese eseteacuten a T utaacuten aacutelloacute első szaacutem Ezt a szaacutemot tovaacutebbi
4 koumlvetheti melyek az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegi aacutellapotaacutera eacutes az esetleges egyeacuteb kezeleacutesekre
vonatkoznak A 4 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute a hőkezeleacutesi ciklusokat jeloumllő szaacutemok eacutes
azok jelenteacutesei
4 taacuteblaacutezat Termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]
T1 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T2 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd termeacuteszetesen
oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T3 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes eacutes melegalaktaacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd
termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T4 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T5 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T6 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett
oumltvoumlzetek (csuacutecsra oumlregiacuteteacutes)
T7 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten stabil aacutellapotba
kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek (tuacuteloumlregiacuteteacutes)
T8 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes majd hidegalakiacutetaacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett
oumltvoumlzetek
T9 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett majd hidegen
alakiacutetott oumltvoumlzetek
T10 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd mesterseacutegesen
oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
- 11 -
25 Alumiacutenium oumltvoumlzetek az autoacuteiparban
Az alumiacutenium leacutenyegeacuteben a toumlmeggyaacutertaacutesaacutenak megkezdeacutese oacuteta jelen van az
autoacuteiparban 1899-ben bemutattaacutek az első alumiacutenium karosszeacuteriaacutejuacute versenyautoacutet majd
1901-ben Karl Benz megalkotta az első alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt motort Ezt
koumlvetően egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg fejlesztette tovaacutebb az alumiacutenium motor
koncepcioacutejaacutet eacutes alkalmaztaacutek toumlmeggyaacutertott valamint versenyekre szaacutent modellekben
egyaraacutent Az 1970-es olaj vaacutelsaacuteg utaacuten a meacuternoumlkoumlk toumlrekedni kezdtek az aceacutel
karosszeacuteriaelemek alumiacuteniummal valoacute helyettesiacuteteacuteseacutere az oumlssztoumlmeg jelentős
lecsoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben Ez a tendencia napjainkban sem vaacuteltozott A teljes meacuterteacutekben
alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteriaacutek egyelőre csak preacutemium kategoacuteriaacutes jaacuterművekben
talaacutelhatoacuteak meg Az első toumlmeggyaacutertott alumiacutenium karosszeacuteriaacutes autoacutet az Audi mutatta
be 1994-ben az A8-as tiacutepus formaacutejaacuteban Ezt koumlvetően a Mercedes a Porsche a Land
Rover eacutes a Jaguar is megkezdte az alumiacutenium karosszeacuteriaacutes csuacutecstermeacutekek gyaacutertaacutesaacutet [5]
Egy uacutejabb meacuterfoumlldkő koumlvetkezett be az autoacutegyaacutertaacutes toumlrteacutenelmeacuteben 2014-ben amikor
a Ford piacra dobta leghiacuteresebb pickup-jaacutenak leguacutejabb vaacuteltozataacutet amelyben szinteacuten
megjelent a teljes meacuterteacutekben alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteria A Ford 150-esben
alkalmazott alumiacutenium karosszeacuteria 315 kg-mal lett koumlnnyebb mint aceacutel szerkezetű
elődje mind emellett joacuteval kevesebb a CO2 kibocsaacutetaacutesa valamint sokkal jobb
vezethetőseacuteg jellemzi [5]
Az alumiacutenium autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak tovaacutebbi előnye az alacsony sűrűseacutegeacuten kiacutevuumll
hogy nagyon joacute az energia elnyelő keacutepesseacutege A kuumllső ndash peacuteldaacuteul uumltkoumlzeacutes soraacuten felleacutepő ndash
hataacutesokat az aceacutelnaacutel keacutetszer hateacutekonyabban nyeli el eacuteppen ezeacutert alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt
energia elnyelő elemeket maacuter reacutegoacuteta hasznaacutelnak az autoacuteiparban A Tesla elektromos
autoacutekban peacuteldaacuteul haacuteromreacuteszes uumltkoumlzeacutesveacutedelmi rendszer talaacutelhatoacute Az első szint egy
alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt uumlteacuteselnyelő ruacuted mely kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően az uumltkoumlzeacutesi
energia elnyeleacutese mellett az autoacute eleacute keruumllő taacutergyat eltolni toumlrekszik az uacutetboacutel A maacutesodik
szint egy titaacutenboacutel keacuteszuumllt lemez mely veacutedi az autoacute elejeacuteben elhelyezkedő
legsebezhetőbb elemeket Veacuteguumll a harmadik szint egy bordaacutezott feluumlletű alumiacutenium
- 12 -
lemez mely szinteacuten energia elnyelő eacutes kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően segiacuteti az autoacute
mozdiacutethatatlan akadaacutelyok feletti aacutetsiklaacutesaacutet uumltkoumlzeacutes soraacuten [5]
A szerkezeti előnyein kiacutevuumll egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg igyekszik az alumiacutenium
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacutegaacutet is kihasznaacutelni Toumlrekednek az alumiacutenium alkatreacuteszeket
uacutejrahasznosiacutetott alapanyagboacutel legyaacutertani melyet eloumlregedett roncs autoacutekboacutel nyerneacutenek
ki [5]
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek kutataacutesa eacutes alkalmazaacutesa az autoacuteiparban hosszuacute idő oacuteta
zajlik mely soraacuten leacutenyegeacuteben az oumlsszes lehetseacuteges alumiacuteniumoumltvoumlzetet kiproacutebaacuteltaacutek eacutes
koumlrvonalazoacutedott mely oumltvoumlzőelemek alkalmazaacutesa a legmegfelelőbb [6]
A jaacuterművekben megtalaacutelhatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetek jelentős reacutesze alakiacutethatoacute oumltvoumlzet
melyet a karosszeacuteria előaacutelliacutetaacutesa soraacuten alkalmaznak Joacuteval kisebb mennyiseacutegben de jelen
vannak oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek is peacuteldaacuteul a dugattyuacutekban Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek koumlzoumltt
kuumlloumln csoportba soroljuk a dugattyuacute-oumltvoumlzeteket (Jeloumlleacutesuumlk Douml) melyek koumlzuumll
Euroacutepaacuteban a legelterjedtebbek a szilumin baacutezisuacute oumltvoumlzetek ezek koumlzuumll is az eutektikus
Douml Al-Si oumltvoumlzet A Douml Al-Si oumltvoumlzet 12 sziliacutecium tartalma mellett 1 rezet 1
nikkelt eacutes 1 magneacuteziumot is tartalmaz [2]
A 4 aacutebraacuten laacutethatoacute a fő oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega A karosszeacuteriaacutek aacuteltal
megkoumlvetelt nagy szilaacuterdsaacuteg miatt az iparban leggyakrabban a 2xxx 5xxx 6xxx illetve
7xxx csoportokba tartozoacute oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek fel Egy adott autoacute gyaacutertaacutesaacutehoz
felhasznaacutelt kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek szaacutema a gyaacutertaacutes volumeneacutetől fuumlgg Kissorozatban
gyaacutertott jaacutermű eseteacuten toumlrekednek minden egyes elemhez a lehető legmegfelelőbb
oumltvoumlzet hasznaacutelni ezzel ellenteacutetben toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten a gyaacutertaacutesi folyamat
egyszerűsiacuteteacutese eacutes a koumlltseacutegek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek
szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesa a ceacutel [6]
- 13 -
4 aacutebra Az oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega [3]
251 A leggyakrabban alkalmazott oumltvoumlzettiacutepusok tulajdonsaacutegai
2xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
Ezen oumltvoumlzetek elsőszaacutemuacute oumltvoumlzője a reacutez de gyakran maacutesodik elemkeacutent
magneacuteziumot is tartalmaznak Nagy szilaacuterdsaacuteguacuteak hőkezelhetők kivaacutelaacutesosan
kemeacutenyiacutethetők Nemesiacutetett aacutellapotban szilaacuterdsaacuteguk meghaladja az oumltvoumlzetlen aceacutelokeacutet
azonban a hőkezeleacutes hataacutesaacutera a nyuacutelaacutesuk csoumlkken A reacutez miatt a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteguk nem
olyan joacute mint a toumlbbi alumiacutenium oumltvoumlzeteacute tovaacutebbaacute egyes esetekben szemcsehataacuter menti
korroacutezioacutera is hajlamosak lehetnek A korroacutezioacutes probleacutemaacutek miatt lemez formaacuteban a 2xxx
jelű oumltvoumlzeteket aacuteltalaacuteban oumltvoumlzetlen alumiacuteniummal vagy magneacutezium eacutes sziliacutecium
oumltvoumlzeacutesű 6xxx jelű alumiacuteniummal boriacutetjaacutek mindkeacutet oldalaacuteroacutel esetleg 1 cinkkel
oumltvoumlzik a feluumlleteacutet a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteg javiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben [1][6]
5xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
A fő oumltvoumlző a magneacutezium melyet oumlnaacutelloacutean vagy mangaacutennal egyuumltt alkalmazva az
eredmeacuteny nagy szilaacuterdsaacuteguacute nem nemesiacutethető alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutethető oumltvoumlzet A Mg
sokkal hataacutesosabb szilaacuterdsaacuteg noumlvelő oumltvoumlző mint a mangaacuten Kb 08 Mg hataacutesa
megegyezik 125 mangaacuten hataacutesaacuteval eacutes sokkal toumlbbet is alkalmazhatunk belőle Ezek
az oumltvoumlzetek joacutel hegeszthetők eacutes joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacutegot mutatnak tengerviacutezben is
- 14 -
Alapvetően belső karosszeacuteriaelemek eacutes LPG gaacuteztartaacutelyok gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1]
[6]
6xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
A fő oumltvoumlző elemek a sziliacutecium eacutes a magneacutezium A kettős oumltvoumlzeacutesnek koumlszoumlnhetően
ezek az oumltvoumlzetek hőkezelhetők Az 5xxx jelű csoportnaacutel jobban sajtolhatoacutek eacutes
forgaacutecsolhatoacutek Szilaacuterdsaacuteguk koumlzepesnek mondhatoacute kisebb mint a 2xxx eacutes a 7xxx
csoportokba tartozoacute oumltvoumlzetekeacute de joacutel hegeszthetők eacutes alakiacutethatoacutek tovaacutebbaacute korroacutezioacuteval
szembeni ellenaacutellaacutesuk is kivaacuteloacute Uumltkoumlzeacutesveacutedelmi elemek uumlleacutesek loumlkhaacuteriacutetoacutek
karosszeacuteriaelemek eacutes alvaacutezkeretek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]
7xxx főcsoport tulajdonaacutegai
A fő oumltvoumlző elem a cink de kis mennyiseacutegben magneacuteziumot rezet eacutes kroacutemot is
tartalmazhatnak Ebbe a csoportba tartoznak a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium
oumltvoumlzetek Korroacutezioacuteval szembeni ellenaacutellaacutesuk eacutes hegeszthetőseacuteguumlk az oumltvoumlzeacutestől
fuumlggően vaacuteltozik alakiacutethatoacutesaacuteguk nem a legjobb de oumlnnemesedők mely hegeszteacutes
eseteacuten kifejezetten előnyoumls A főcsoport magasabb szilaacuterdsaacuteguacute tagjai hajlamosabbak a
korroacutezioacutes repedeacutesre ezeacutert aacuteltalaacuteban tuacuteloumlregiacutetett aacutellapotban alkalmazzaacutek őket A nagy
szilaacuterdsaacuteg mellett a joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg megtartaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben egyre toumlbbfeacutele
hőkezelő eljaacuteraacutest fejlesztenek ki ilyen peacuteldaacuteul a kettős oumlregiacuteteacutes mely soraacuten a
korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg noumlveleacutese mellett nem csoumlkken az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutega Nagy teherbiacuteraacutesuacute
elemek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]
Az 5 taacuteblaacutezat oumlsszefoglalja a kuumlloumlnboumlző iparaacutegakban leggyakrabban alkalmazott
kuumlloumlnfeacutele alumiacutenium oumltvoumlzettiacutepusokat
- 15 -
5 taacuteblaacutezat Kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek felhasznaacutelaacutesi teruumlletei [3]
Csoport Autoacute
gyaacutertaacutes
Hajoacutegyaacutertaacutes
off-shore
szerkezetek
Repuumllőgeacutep-
gyaacutertaacutes
Űrhajoacute
gyaacutertaacutes
Kereacutekpaacuter
gyaacutertaacutes Eacutepiacutetőipar
1xxx 1050
1200
2xxx
2008
2016
2036
2024 2195
2219 2014
3xxx 3003
3103
4xxx 4043
5xxx
5083
5182
5456
5754
5052
5059
5083
5086
5052 5059
6xxx 6016
6082
6061
6063
6061
6063
6061
6063
7xxx 7020 7068
7075
7005
7075 7020
- 16 -
3 ALUMIacuteNIUM OumlTVOumlZETEK HEGESZTHETŐSEacuteGE
Az anyagok hegeszthetőseacutege egy oumlsszetett tulajdonsaacuteg mely leacutenyegeacuteben a
hegeszteacutestechnoloacutegiaacutetoacutel fuumlggő alkalmassaacuteg egy olyan koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutera mely helyi
tulajdonsaacutegai eacutes a szerkezetre gyakorolt hataacutesa alapjaacuten teljesiacuteti a vele szemben
taacutemasztott koumlvetelmeacutenyeket Ebből koumlvetkezően tehaacutet a hegeszthetőseacuteg nem egzakt
tulajdonsaacuteg nincs egyeacutertelműen joacutel vagy rosszul hegeszthető anyag egyetlen
vizsgaacutelattal eacutes meacuterőszaacutemmal nem jellemezhető az egyes teacutenyezőket kuumlloumln-kuumlloumln
vizsgaacutelva minősiacutethetők a koumlteacutesek A hegeszthetőseacuteget befolyaacutesoloacute teacutenyezők a hegesztett
szerkezet kialakiacutetaacutesa a koumlteacutesben jelen leacutevő anyagok eacutes a koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz
alkalmazott hegeszteacutestechnoloacutegia [7]
Az alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek az aceacutelokeacutetoacutel Ezek
a sajaacutetos tulajdonsaacutegok leginkaacutebb az oumlmlesztő hegesztőeljaacuteraacutesokat befolyaacutesoljaacutek Az
alumiacuteniumokra jellemző olvadaacutesi hőmeacuterseacuteklet leacutenyegesen alacsonyabb mint az
aceacutelokeacute megolvasztaacutesukhoz meacutegis sokkal toumlbb hő szuumlkseacuteges ami az alumiacuteniumok
sokkal nagyobb hővezető keacutepesseacutegeacutenek nagyobb fajlagos hőkapacitaacutesaacutenak eacutes
olvadaacuteshőjeacutenek koumlszoumlnhető A nagy meacuterteacutekű hőtaacutegulaacutes a hegeszteacutes soraacuten bevitt hő eacutes
annak a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatti gyors szeacutetaacuteramlaacutesa valamint a hűleacutes
koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes miatt az alumiacutenium oumltvoumlzetek
elteacuterő hegeszteacutestechnoloacutegiaacutet igeacutenyelnek [7][8]
31 Az alumiacuteniumok hegeszthetőseacutegeacutet befolyaacutesoloacute teacutenyezők
311 A feluumlleti oxidreacuteteg
Az alumiacutenium oxigeacuten iraacutenti affinitaacutesa annyira nagy hogy a feluumlleteacuten kialakuloacute Al2O3
reacuteteg veacutegleges eltaacutevoliacutetaacutesa nem lehetseacuteges Az oxidreacuteteg olvadaacutespontja 2050 degC amely
joacuteval nagyobb mint az alumiacutenium oumltvoumlzetekre jellemző 600 degC koumlruumlli olvadaacutesi
hőmeacuterseacuteklet A nagy kuumlloumlnbseacutegnek koumlszoumlnhetően hegeszteacutes soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera
amikor az alumiacutenium olvadeacutek aacutellapotba keruumll az oxidreacuteteg meacuteg szilaacuterd eacutes iacutegy
- 17 -
akadaacutelyozza a koumlteacutes kialakulaacutesaacutet Az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutet biztosiacutethatja a hegesztő
eljaacuteraacutes (pl AWI eljaacuteraacutes vaacuteltoacuteaacuteram alkalmazaacutesaacuteval) ellenkező esetben előzetes
feluumllettisztiacutetaacutesra van szuumlkseacuteg mely lehet mechanikus (pl csiszolaacutes) illetve keacutemiai (pl
savas vagy luacutegos paacutecolaacutes) A 6 taacuteblaacutezat tartalmazza a kuumlloumlnfeacutele hegesztő eljaacuteraacutesok soraacuten
az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak leggyakoribb moacutedjaacutet [7][8]
6 taacuteblaacutezat Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak moacutedja kuumlloumlnboumlző hegesztőeljaacuteraacutesok
eseteacuten [8]
Hegesztőeljaacuteraacutes Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesi moacutedja
Laacutenghegeszteacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel
AWI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal
VFI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal
BKI-eljaacuteraacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes Elektroacutednyomaacutes hataacutesaacutera feltoumlrik
Hidegsajtoloacute hegeszteacutes Az erő hataacutesaacutera feltoumlrik
Doumlrzshegeszteacutes Feluumlleti suacuterloacutedaacutessal
Ultrahanghegeszteacutes UH-frekvenciaacutejuacute rezgeacutesek hataacutesaacutera felleacutepő feluumlleti
suacuterloacutedaacutessal
312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A hegesztett alumiacutenium koumlteacutesek tuacutelnyomoacute toumlbbseacutegeacuteben a varratfeacutem szilaacuterdsaacutega eacutes
alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege elmarad az alapanyageacutetoacutel a hőhataacutesoumlvezetben pedig esetenkeacutent
meacuteg nagyobb szilaacuterdsaacutegcsoumlkkeneacutes figyelhető meg A jelentős kilaacutegyulaacutes miatt oumlmlesztő
hegeszteacutessel egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes nem hozhatoacute leacutetre A nemesiacutetett oumltvoumlzetek
hegeszteacutese soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera kuumlloumlnboumlző folyamatok zajlanak le a
hőhataacutesoumlvezetben Abban a tartomaacutenyban ahol a hőmeacuterseacuteklet meghaladja a szilaacuterd
oldatos tartomaacutenyt majd a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatt az anyag gyorsan lehűl
leacutenyegeacuteben meg is bdquoedződikrdquo Mesterseacutegesen oumlregiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten ezutaacuten az
oumlnnemesedeacutes is lezajlik iacutegy a mechanikai tulajdonsaacutegok az alapanyageacutehoz viszonyiacutetva
- 18 -
csak kis meacuterteacutekben romlanak Abban a tartomaacutenyban ahol csak a nemesiacuteteacutes
hőmeacuterseacutekleteacutet eacuteri el az anyag kilaacutegyulaacutes koumlvetkezik be a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok
nagy meacuterteacutekben romlanak a nyuacutelaacutes noumlvekedeacutese neacutelkuumll Nem nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacutesekor csak a kilaacutegyulaacutes figyelhető meg a hőhataacutesoumlvezetben Az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute
hogy az alumiacuteniumoumltvoumlzet tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően vaacuteltozoacute a hőhataacutesoumlvezet jellege de
megfigyelhető hogy mindegyik esetben jelentkezik valamilyen meacuterteacutekű kilaacutegyulaacutes A
kilaacutegyulaacutes meacuterteacutekeacutet a hegeszteacutestechnoloacutegia is befolyaacutesolja meacuterteacuteke csoumlkkenthető ha
mineacutel kisebb fajlagos hőbevitelű hőforraacutest alkalmazunk Ez a kilaacutegyulaacutes legkisebb
meacuterteacutekben ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes eseteacuten jelentkezik [7][8]
5 aacutebra Alumiacutenium oumltvoumlzetek kemeacutenyseacutegeacutenek vaacuteltozaacutesa a hőhataacutesoumlvezetben
oumlmlesztő hegeszteacutes soraacuten [8]
313 A varrat porozitaacutesa
Probleacutemaacutet okoznak a levegőből a hozaganyag eacutes az alapanyag feluumlleteacuteről a
hegfuumlrdőbe jutoacute szennyeződeacutesek de a legnagyobb veszeacutelyt szennyező gaacutezkeacutent a
hidrogeacuten jelenti mivel az alumiacuteniumban magasabb hőmeacuterseacutekleten nagy mennyiseacutegben
keacutepes oldoacutedni A hegfuumlrdő dermedeacutesekor az alumiacutenium gaacutezoldoacute keacutepesseacutege
drasztikusan majdnem szaacutezadreacuteszeacutere csoumlkken ezeacutert ekkor a fuumlrdőben leacutevő gaacutezok
taacutevozni igyekeznek aacutem ez a taacutevozaacutes nem koumlvetkezik be 100-ban a teljes
- 19 -
megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute
jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet
mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]
314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese
Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet
elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten
kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes
meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben
teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az
elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi
tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a
kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]
7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]
Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti
mennyiseacutege
[]
Oumltvoumlző
veszteseacuteg
[]
Kieacutegeacutes
meacuterteacuteke
[]
Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43
BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57
AlMg5 Mg 5 35 70
AWI VFI hegeszteacutes
(141131)
AlMg3 Mg 3 ~01 ~25
AlMg5 Mg 5 ~06 ~12
VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16
315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg
Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a
kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen
a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben
megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes
- 20 -
elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt
iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a
hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]
Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege
kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]
316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes
Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat
megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes
soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad
Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten
az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A
hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem
fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a
hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag
adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest
okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet
Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes
eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]
32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző
neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A
gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de
legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet
kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz
szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell
elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel
- 21 -
fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni
Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket
eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A
melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet
elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban
azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira
kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1
eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera
hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek
termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal
megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes
ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]
33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-
javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell
oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda
a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A
nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas
Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely
fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet
elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre
Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet
elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a
hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek
alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig
Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute
lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]
- 22 -
34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez
előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak
koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet
soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz
kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs
lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges
Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek
seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak
Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi
heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a
melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet
nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez
vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek
hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye
hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese
eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges
AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg
[8]
Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok
sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok
elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval
azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb
varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg
Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni
alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt
alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az
- 23 -
aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes
meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe
menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően
alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]
Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei
hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa
alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese
munkadarabok oumlsszefűzeacutese
fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa
kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese
hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa
illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa
kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese
Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel
hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri
hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett
koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb
repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]
35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez
leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a
koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes
ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak
koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag
kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az
alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA
nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg
- 24 -
kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint
aceacutelok eseteacuten [8][10]
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a
leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes
egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt
hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat
aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami
a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az
elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az
aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben
az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg
az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a
viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok
koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]
351 Hegesztő berendezeacutes
Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor
nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt
toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny
munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez
utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető
oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora
elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes
ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere
valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A
legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep
- 25 -
szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek
keacutesziacutethetők [8][12][13]
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi
aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a
munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti
tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel
a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet
eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos
vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen
felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy
azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű
elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb
probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az
eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez
Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű
alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes
elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve
alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute
heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]
A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat
alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is
szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a
hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor
az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]
- 26 -
8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]
Lemezvastagsaacuteg
[mm]
Elektroacuted aacutetmeacuterő
[mm]
Elektroacuted raacutediusz
[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel
05 16 35 50 65 25 25
08 16 45 50 74 35 36
10 16 5 100 80 40 46
13 16 6 100 875 45 51
16 16 6 100 98 52 58
20 22 7 150 110 57 66
25 22 8 150 125 65 71
32 22 9 150 146 71 76
352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a
hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg
eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek
eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az
elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a
koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute
alapanyagok eseteacuten [12]
Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő
varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat
soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a
soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg
noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute
alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az
alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a
- 27 -
legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium
oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a
varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]
6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)
20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium
oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219
eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40
mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb
aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban
- 28 -
megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő
meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad
aacutet [14]
Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből
adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely
a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel
vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos
adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen
meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]
Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes
a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes
eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes
toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll
vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher
elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy
kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]
8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]
A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely
az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat
Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen
- 29 -
csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a
kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa
ajaacutenlott [8]
Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes
Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse
alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető
a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott
melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti
nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg
eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell
noumlvelni az elektroacutederőt [8]
353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt
aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre
Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind
a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a
parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai
tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten
bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]
A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten
bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt
hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6
oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]
Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai
vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes
eseteacuteben sem [15]
- 30 -
9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]
Proacutebadarab
szaacutema
Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő
[perioacutedus]
Hegeszteacutesi aacuteram
[kA]
1 3237 2 235
2 3237 2 264
3 3237 2 269
4 3237 2 275
5 3237 1 264
6 3237 3 264
7 3237 4 264
8 3237 5 264
9 4709 2 264
10 3826 2 264
11 2649 2 264
12 2354 2 264
13 3237 2 287
10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
[MPa]
Folyaacuteshataacuter
[MPa]
Oumltvoumlző elemek []
Si Mn Mg Fe Cu Al
3056 2451 102 067 076 026 002 9724
A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje
nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt
folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb
hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a
kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]
- 31 -
9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]
Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse
meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett
maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes
csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten
laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]
10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]
A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos
szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A
heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja
- 32 -
Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel
szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett
koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a
heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11
aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett
koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]
11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
- 33 -
A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek
kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes
vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint
az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem
befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute
alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes
koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]
13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert
kemeacutenyseacutegek [15]
- 34 -
A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg
Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll
befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő
A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek
terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis
nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő
eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az
eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter
ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő
is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet
hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere
eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek
megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]
14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]
- 35 -
A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute
vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse
aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a
neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt
koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet
kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]
354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok
Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos
vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek
keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya
maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek
romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a
megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]
Max
te
rhel
eacutes [
N]
- 36 -
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok
haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet
elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a
keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el
Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben
koumlvetkezik be [8]
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert
alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő
helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a
vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer
az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő
koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez
oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg
veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram
eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb
hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az
effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]
Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő
tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos
hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy
meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem
megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem
elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]
A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt
koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium
hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute
megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-
oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos
szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek
kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute
- 37 -
tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet
kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]
16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]
- 38 -
Taacutevolsaacuteg [mm]
17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]
Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is
megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat
kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17
aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek
kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]
Kem
eacuteny
seacuteg
HV
02
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 2 -
2 A JAacuteRMŰIPARBAN ALKALMAZOTT ALUMIacuteNIUM
OumlTVOumlZETEK
21 Az alumiacuteniumroacutel aacuteltalaacutenossaacutegban
A kialakiacutethatoacute egyedi tulajdonsaacutegkombinaacutecioacuteknak koumlszoumlnhetően az alumiacutenium eacutes
oumltvoumlzetei a legvaacuteltozatosabban felhasznaacutelhatoacute feacutemek koumlzeacute sorolhatoacutek Az alumiacutenium
sokoldaluacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnhetően laacutegy keacutepleacutekeny csomagoloacutefoacutelia eacutes nagy szilaacuterdsaacuteguacute
szerkezetek alapanyagakeacutent egyaraacutent hasznaacutelhatoacute Neacutehaacuteny oumltvoumlzet kis sűrűseacutege eacutes a
hozzaacute taacutersuloacute nagy szilaacuterdsaacutega lehetőveacute teszi koumlnnyű meacutegis erős szerkezetek
előaacutelliacutetaacutesaacutet ami kifejezetten előnyoumls baacutermely mozgoacute konstrukcioacutenaacutel az űrhajoacuteknaacutel eacutes a
repuumllőgeacutepekneacutel ugyan uacutegy mint a foumlldi jaacuterművekneacutel [1]
Az alumiacutenium oumltvoumlzetlen aacutellapotban egy kis szilaacuterdsaacuteguacute alacsony (kb 660 degC)
olvadaacutespontuacute a legnagyobb mennyiseacutegben felhasznaacutelt koumlnnyűfeacutem Sűrűseacutege kicsi
27 kgdm3 tovaacutebbaacute kivaacuteloacute hő- eacutes elektromos vezetőkeacutepesseacuteg jellemzi A feluumlleteacuten
kialakuloacute stabil magas olvadaacutespontuacute (kb 2050 degC) Al2O3 oxidreacutetegnek koumlszoumlnhetően
kivaacuteloacutean ellenaacutell a korroacutezioacutenak Ez a feluumlleti oxidreacuteteg szabad levegőn nagyon hamar
kialakul azonban az aceacutel feluumlleteacuten oxidaacutecioacute hataacutesaacutera megjelenő rozsdaacuteval ellenteacutetben
nem vaacutelik el az alapanyagtoacutel megakadaacutelyozva ezzel az uacutejabb tiszta alumiacutenium feluumllet
kialakulaacutesaacutet eacutes tovaacutebb oxidaacuteloacutedaacutesaacutet Az oxidreacuteteg a villamos vezetőkeacutepesseacuteget nem
befolyaacutesolja de hegeszteacutes soraacuten a legtoumlbb esetben probleacutemaacutet jelent A korroacutezioacuteaacutelloacute
keacutepesseacutegeacutet egyes oumltvoumlzők peacuteldaacuteul a reacutez nagy meacuterteacutekben rontjaacutek Az alumiacutenium ndash
ellenteacutetben a toumlbbi koumlnnyűfeacutem hexagonaacutelis toumlmoumltt raacutecsszerkezeteacutevel ndash lapkoumlzepes koumlboumls
raacutecsszerkezetben kristaacutelyosodik ennek koumlszoumlnhetően oumltvoumlzetlen aacutellapotban nagyon joacutel
alakiacutethatoacute de ekkor a szilaacuterdsaacutegi jellemzői (folyaacuteshataacuter szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg kemeacutenyseacuteg)
a laacutegyaceacutelra jellemző eacuterteacutekek nagyjaacuteboacutel negyedeacutet eacuterik el [2]
Oumltvoumlzetlen alumiacuteniumnak tekintjuumlk azt a feacutemet mely legalaacutebb 995 alumiacuteniumot
tartalmaz A legnagyobb tisztasaacuteguacute ipari alumiacutenium az uacutegynevezett bdquoneacutegy kilences
alumiacuteniumrdquo melyet 9999 alumiacutenium tartalom jellemez Nagy tisztasaacutega miatt a
- 3 -
legjobb elektromos vezetőkeacutepesseacuteggel rendelkezik előaacutelliacutetaacutesa azonban igen draacutega
szilaacuterdsaacutega pedig nagyon kicsi (Rm=50-70 MPa) ezeacutert a karosszeacuteria gyaacutertaacutes soraacuten nem
sokkal inkaacutebb elektronikai ceacutelokra alkalmazzaacutek
Ahhoz hogy az autoacuteiparban azon beluumll is a karosszeacuteria gyaacutertaacutesban az alumiacuteniumot
effektiacuteven alkalmazni tudjuk eacutes felvehesse a versenyt az aceacutel oumltvoumlzetekkel a
szilaacuterdsaacutegaacutenak jelentős noumlveleacuteseacutere van szuumlkseacuteg amelyet az alaacutebbi moacutedokon eacuterhetuumlnk el
[3]
oumltvoumlzeacutessel
keacutepleacutekenyalakiacutetaacutessal
hőkezeleacutessel (nemesiacuteteacutessel)
reacuteszecske- illetve szaacutelerősiacuteteacutessel
illetve az előbbi eljaacuteraacutesok kombinaacutecioacutejaacuteval
22 Az alumiacutenium oumltvoumlzői eacutes csoportosiacutetaacutesuk
A Cd Bi Si eacutes Zn elemeken kiacutevuumll az oumltvoumlzőivel az alumiacutenium feacutemes vegyuumlletet
alkot amely lehetőveacute teszi hőkezeleacutes segiacutetseacutegeacutevel a kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacutest iacutegy noumlvelve
az oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet eacutes kemeacutenyseacutegeacutet Az oumltvoumlző elemek egymaacutessal is keacutepezhetnek
vegyuumlletet [3]
Az oumltvoumlzettől elvaacutert tulajdonsaacutegok alapjaacuten egyes oumltvoumlzők szennyezők is lehetnek
Peacuteldaacuteul a reacutez a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute haacuteromalkotoacutes Al-Cu-Mg oumltvoumlzetek legfőbb
eleme ugyanakkor a korroacutezioacuteaacutelloacute Al-Mg oumltvoumlzetek elsőszaacutemuacute szennyezője A vas
aacuteltalaacutenos esetben szennyezőnek szaacutemiacutet eacutes jelenleacutete az oumltvoumlzetben aacuteltalaacuteban maximum
07-ban engedhető meg A gyaacutertaacutes soraacuten elnyelt hidrogeacuten valamint az alumiacutenium-
oxidban koumltoumltt oxigeacuten kiveacutetel neacutelkuumll szennyezőnek szaacutemiacutetanak [2]
- 4 -
Az alumiacutenium legfőbb oumltvoumlzőelemeit csoportosiacutethatjuk a legjellemzőbb
tulajdonsaacutegjaviacutetoacute hataacutesuk alapjaacuten [3]
Szilaacuterdsaacutegnoumlvelők Mg Cu Si Zn
Korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg javiacutetoacutek Mn Sb
Szemcsefinomiacutetoacutek Ti Cr
Melegszilaacuterdsaacuteg noumlvelő Ni
Forgaacutecsolhatoacutesaacuteg javiacutetoacute Co Fe Bi
Oumlnthetőseacuteg javiacutetoacutek Si Cu Mg
Az 1 aacutebraacuten a szilaacuterdsaacutegnoumlvelő alumiacutenium oumltvoumlzők hataacutesa laacutethatoacute az oumltvoumlzőtartalom
fuumlggveacutenyeacuteben
1 aacutebra Szilaacuterdsaacutegnoumlvelő hataacutes az oumltvoumlzőtartalom fuumlggveacutenyeacuteben [3]
23 Az alumiacutenium oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa az egyensuacutelyi diagram
alapjaacuten
Az alumiacutenium a legtoumlbb oumltvoumlzőjeacutevel ndash koumlztuumlk a reacutezzel a mangaacutennal eacutes a
sziliacuteciummal is melyek a szilaacuterdsaacuteg szempontjaacuteboacutel fontosak ndash az 2 aacutebraacuten laacutethatoacute
- 5 -
eutektikus oumltvoumlzőrendszert alkot Az egyensuacutelyi diagramon laacutethatoacute hogy a D eacutes G
pontok koumlzoumltt a hőmeacuterseacuteklet csoumlkkeneacuteseacutevel az α-szilaacuterd oldat egyre kevesebb oumltvoumlzőt
keacutepes oldatban tartani Ez a jelenseacuteg ad lehetőseacuteget a legtoumlbb alumiacutenium oumltvoumlzet
nemesiacuteteacuteseacutere kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacuteseacutere Szobahőmeacuterseacutekleten tehaacutet a legtoumlbb alumiacutenium
oumltvoumlzet egy laacutegy α-szilaacuterd oldatboacutel eacutes egy abba aacutegyazott kemeacuteny feacutemes vegyuumlletből aacutell
[2]
A keacutetalkotoacutes egyensuacutelyi diagram szerint az oumltvoumlzeteket haacuterom csoportra oszthatjuk
A roacutemai I-gyel illetve II-vel jeloumllt tartomaacutenyokba tartozoacute oumltvoumlzetek nagyreacuteszt szilaacuterd
oldatot tartalmaznak Ez a keacutet csoport alkotja az alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzeteket Az
I-es tartomaacuteny oumltvoumlzetei szobahőmeacuterseacutekleten is 100 α-szilaacuterd oldatot tartalmaznak a
II-es tartomaacutenyba tartozoacute oumltvoumlzetekben azonban szobahőmeacuterseacutekleten megjelenik a
feacutemes vegyuumllet A hőmeacuterseacuteklet csoumlkkeneacuteseacutevel egyuumltt csoumlkkenő oldoacutekeacutepesseacuteg teszi
lehetőveacute az oumltvoumlzetek nemesiacuteteacuteseacutet iacutegy a II-es csoport tagjait alakiacutethatoacute nemesiacutethető
oumltvoumlzeteknek nevezzuumlk Az I-es csoportba tartozoacute oumltvoumlzetek nem-nemesiacutethetők A III-
as jelű csoportba tartozoacute oumltvoumlzetek szobahőmeacuterseacutekleten egyaacuteltalaacuten nem tartalmaznak
laacutegy α-szilaacuterd oldatot iacutegy nem is alakiacutethatoacutek Ezt a csoportot oumlnteacuteszeti alumiacutenium
oumltvoumlzeteknek nevezzuumlk [2]
2 aacutebra Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jellegzetes egyensuacutelyi diagramja [2]
- 6 -
3 aacutebra A legjellemzőbb alumiacutenium oumltvoumlzetek [1]
A 3 aacutebraacuten laacutethatoacutek a legfőbb alumiacutenium oumltvoumlzetek eacutes azok besorolaacutesa az előbb
emliacutetett nemesiacutethető oumlnteacuteszeti illetve alakiacutethatoacute csoportokba
24 Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jeloumlleacutesrendszere
Az iparban leggyakrabban hasznaacutelt jeloumlleacutesrendszer szerint a 23-as fejezetben
megkuumlloumlnboumlztetett alakiacutethatoacute illetve oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese kuumlloumlnboumlző tovaacutebbaacute
egy adott oumltvoumlzet hőkezeltseacutegi eacutes gyaacutertaacutesi aacutellapotaacutet is jeloumlljuumlk
241 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek jeloumlleacutese
Az alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek szaacutemjele egy neacutegy jegyű szaacutem (Pl 7075) amelyből az első
szaacutem azt jeloumlli hogy az adott oumltvoumlzet melyik oumltvoumlzetcsoportba tartozik Az alakiacutethatoacute
oumltvoumlzetek főcsoportjait az 1 taacuteblaacutezat tartalmazza [1]
A maacutesodik szaacutem (A 7075-oumls oumltvoumlzet eseteacuten a 0) azt mutatja meg hogy az oumltvoumlzet
elteacuter-e a főcsoporttoacutel Amennyiben a maacutesodik szaacutem 0 nincs elteacutereacutes ha pedig nem 0
akkor egy moacutedosiacutetott oumltvoumlzetről beszeacuteluumlnk
- 7 -
Az utolsoacute keacutet szaacutemjegy egy adott főcsoporton beluumlli azonosiacutetaacutesra szolgaacutel Kiveacutetelt
keacutepez azonban az 1xxx jelű főcsoport Itt az utolsoacute keacutet szaacutemjegy a 99 feletti minimaacutelis
alumiacuteniumtartalom megadaacutesaacutera szolgaacutel
1 taacuteblaacutezat Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa [1]
Főcsoport Fő oumltvoumlző elem
1xxx Oumltvoumlzetlen min 9900 Alumiacutenium
2xxx Reacutez
3xxx Mangaacuten
4xxx Sziliacutecium
5xxx Magneacutezium
6xxx Magneacutezium eacutes Sziliacutecium
7xxx Cink
8xxx Liacutetium
9xxx Egyeacuteb
242 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese
Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese az alakiacutethatoacute oumltvoumlzetekeacutehez hasonloacute Ezeket az
oumltvoumlzeteket egy haacuterom jegyű szaacutemmal eacutes egy tizedes eacuterteacutekkel jeloumlljuumlk az alaacutebbi
formaacuteban xxxx Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek főcsoportjait a 2 taacuteblaacutezat tartalmazza [1]
Az első szaacutemjegy itt is a főcsoportot jeloumlli a maacutesodik kettő pedig a főcsoporton
beluumlli azonosiacutetaacutest szolgaacuteljaacutek Az utolsoacute szaacutem az oumltvoumlzet gyaacutertaacutesi aacutellapotaacutera utal Ha 0
akkor oumlntoumltt ha 1 vagy 2 akkor az oumltvoumlzet ruacutedoumlntveacuteny [1]
- 8 -
2 taacuteblaacutezat Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa [1]
Főcsoport Fő oumltvoumlző elem
1xxx Oumltvoumlzetlen min 9900 Alumiacutenium
2xxx Reacutez
3xxx Sziliacutecium eacutes Reacutez vagy Magneacutezium
4xxx Sziliacutecium
5xxx Magneacutezium
6xxx -
7xxx Cink
8xxx Oacuten
9xxx Egyeacuteb
243 Alumiacutenium oumltvoumlzetek kezeltseacutegi aacutellapotaacutenak jeloumlleacutese
A kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek a veacutegleges szilaacuterdsaacutegi aacutellapotukat mechanikai
tulajdonsaacutegaikat eacutes egyeacuteb jellemzőiket (peacuteldaacuteul korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg) a nyersanyaggyaacutertaacutest
koumlvető keacutepleacutekeny alakiacutetaacutessal vagy hőkezeleacutessel egyuumltt eacuterik el
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jeleacutehez aacuteltalaacuteban koumltőjellel kapcsoloacutedik egy kiegeacutesziacutető jel
Ez a jel egy betűből eacutes egy szaacutemboacutel aacutell A betű jeloumlli az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott kezeleacutes
tiacutepusaacutet a szaacutem pedig a kezeleacutes folyamataacuteroacutel ad tovaacutebbi informaacutecioacutekat Ezen kiegeacutesziacutető
jel ceacutelja nem az eljaacuteraacutesok pontos leiacuteraacutesa (peacuteldaacuteul a hőkezeleacutes pontos hőmeacuterseacuteklete eacutes
hőntartaacutesi ideje vagy a keacutepleacutekeny alakiacutetaacutes meacuterteacuteke) sokkal inkaacutebb az oumltvoumlzeten
veacutegrehajtott utoacutelagos kezeleacutesek tiacutepusaacutenak eacutes sorrendjeacutenek az ismerteteacutese Az oumltvoumlzetek
jeleacuteben F O H W illetve T betűk szerepelhetnek melyek jelenteacutesei az alaacutebbiak [4]
F Gyaacutertaacutesi aacutellapotuacute oumltvoumlzetek Oumlnteacuteszeti eacutes alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek eseteacuten
egyaraacutent alkalmazhatoacute a jeloumlleacutes Ezen oumltvoumlzetek gyaacutertaacutesa soraacuten a
hőmeacuterseacutekleti eacuterteacutekekre eacutes az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutere nincs kifejezett előiacuteraacutes
O Laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek Olyan alakiacutethatoacute vagy oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek melyek
gyaacutertaacutesa soraacuten laacutegyiacutetaacutest alkalmaztak ennek eredmeacutenyekeacutent a gyaacutertaacutesi
folyamat veacutegeacuten kisebb a maradoacute feszuumlltseacuteg mint laacutegyiacutetaacutes neacutelkuumll
- 9 -
H Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek Veacutegső szilaacuterdsaacutegukat keacutepleacutekeny
alakiacutetaacutessal eacuterik el egyes esetekben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutesen is aacutetesnek
W Homogenizaacuteloacute izziacutetaacutessal kezelt oumltvoumlzetek Csak termeacuteszetesen oumlregiacutethető
oumltvoumlzetek eseteacuten alkalmazzaacutek nem veacutegleges kezeleacutes Az izziacutetaacutes utaacuten a
legtoumlbb esetben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutes vagy alakiacutetaacutes szuumlkseacuteges a veacutegső
mechanikai tulajdonsaacutegok eleacutereacuteseacutehez
T Termikusan kezelt oumltvoumlzetek Az alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuteben
leggyakrabban alkalmazott jeloumlleacutes mivel a kiegeacutesziacutető szaacutemokkal magaacuteban
foglalja az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott alakiacutetaacutesokat eacutes hőkezeleacuteseket egyaraacutent
Az F O eacutes W jeloumlleacuteseket aacuteltalaacuteban szaacutemkoacuted neacutelkuumll alkalmazzaacutek mivel gyakran
ezekben az aacutellapotokban az oumltvoumlzetek meacuteg feacutelkeacuteszek tovaacutebbi kezeleacutesre szorulnak
A H illetve T jeloumlleacutesek utaacuten mindig aacutell egy szaacutemkoacuted mely az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott
kezeleacutesek reacuteszletezeacuteseacutere szolgaacutel Ezen szaacutemkoacutedok jelenteacuteseacutet a 3 eacutes 4 taacuteblaacutezatok
tartalmazzaacutek
Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetott oumltvoumlzetek eseteacuten a H utaacuten mindig keacutet szaacutemjegy aacutell Az első
jelzi az alapvető kezeleacutest a maacutesodik az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutet mutatja A kuumlloumlnboumlző szaacutemok
jelenteacuteseit a 3 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze
3 taacuteblaacutezat Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]
Az alapvető kezeleacutes tiacutepusa Az alakiacutetaacutes foka
H1x Csak alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva Hx2 Negyed kemeacuteny
H2x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes reacuteszleges
uacutejrakristaacutelyosiacutetoacute izziacutetaacutessal laacutegyiacutetva
Hx4 Feacutelkemeacuteny
H3x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes termikus
kezeleacutessel stabilizaacutelva
Hx6 Haacuteromnegyed kemeacuteny
H4x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes lakkozva vagy
festve
Hx8 Teljesen kemeacuteny
Hx9 Extra kemeacuteny
- 10 -
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek legaacuteltalaacutenosabb eacutes leggyakoribb hőkezeleacutese a kivaacutelaacutesos
kemeacutenyiacuteteacutes amely egy homogenizaacuteloacute izziacutetaacutesboacutel majd azt koumlvető gyors hűteacutesből veacuteguumll
pedig egy termeacuteszetes vagy mesterseacuteges oumlregiacuteteacutesből aacutell A megfelelő tulajdonsaacuteg eleacutereacutese
eacuterdekeacuteben a kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacutes leacutepeacuteseit keacutepleacutekenyalakiacutetaacutessal kombinaacutelva kuumlloumlnboumlző
sorrendben veacutegzik el Ezen kuumlloumlnboumlző folyamatok megkuumlloumlnboumlzteteacuteseacutere szolgaacutel a
termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutese eseteacuten a T utaacuten aacutelloacute első szaacutem Ezt a szaacutemot tovaacutebbi
4 koumlvetheti melyek az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegi aacutellapotaacutera eacutes az esetleges egyeacuteb kezeleacutesekre
vonatkoznak A 4 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute a hőkezeleacutesi ciklusokat jeloumllő szaacutemok eacutes
azok jelenteacutesei
4 taacuteblaacutezat Termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]
T1 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T2 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd termeacuteszetesen
oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T3 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes eacutes melegalaktaacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd
termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T4 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T5 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T6 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett
oumltvoumlzetek (csuacutecsra oumlregiacuteteacutes)
T7 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten stabil aacutellapotba
kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek (tuacuteloumlregiacuteteacutes)
T8 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes majd hidegalakiacutetaacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett
oumltvoumlzetek
T9 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett majd hidegen
alakiacutetott oumltvoumlzetek
T10 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd mesterseacutegesen
oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
- 11 -
25 Alumiacutenium oumltvoumlzetek az autoacuteiparban
Az alumiacutenium leacutenyegeacuteben a toumlmeggyaacutertaacutesaacutenak megkezdeacutese oacuteta jelen van az
autoacuteiparban 1899-ben bemutattaacutek az első alumiacutenium karosszeacuteriaacutejuacute versenyautoacutet majd
1901-ben Karl Benz megalkotta az első alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt motort Ezt
koumlvetően egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg fejlesztette tovaacutebb az alumiacutenium motor
koncepcioacutejaacutet eacutes alkalmaztaacutek toumlmeggyaacutertott valamint versenyekre szaacutent modellekben
egyaraacutent Az 1970-es olaj vaacutelsaacuteg utaacuten a meacuternoumlkoumlk toumlrekedni kezdtek az aceacutel
karosszeacuteriaelemek alumiacuteniummal valoacute helyettesiacuteteacuteseacutere az oumlssztoumlmeg jelentős
lecsoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben Ez a tendencia napjainkban sem vaacuteltozott A teljes meacuterteacutekben
alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteriaacutek egyelőre csak preacutemium kategoacuteriaacutes jaacuterművekben
talaacutelhatoacuteak meg Az első toumlmeggyaacutertott alumiacutenium karosszeacuteriaacutes autoacutet az Audi mutatta
be 1994-ben az A8-as tiacutepus formaacutejaacuteban Ezt koumlvetően a Mercedes a Porsche a Land
Rover eacutes a Jaguar is megkezdte az alumiacutenium karosszeacuteriaacutes csuacutecstermeacutekek gyaacutertaacutesaacutet [5]
Egy uacutejabb meacuterfoumlldkő koumlvetkezett be az autoacutegyaacutertaacutes toumlrteacutenelmeacuteben 2014-ben amikor
a Ford piacra dobta leghiacuteresebb pickup-jaacutenak leguacutejabb vaacuteltozataacutet amelyben szinteacuten
megjelent a teljes meacuterteacutekben alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteria A Ford 150-esben
alkalmazott alumiacutenium karosszeacuteria 315 kg-mal lett koumlnnyebb mint aceacutel szerkezetű
elődje mind emellett joacuteval kevesebb a CO2 kibocsaacutetaacutesa valamint sokkal jobb
vezethetőseacuteg jellemzi [5]
Az alumiacutenium autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak tovaacutebbi előnye az alacsony sűrűseacutegeacuten kiacutevuumll
hogy nagyon joacute az energia elnyelő keacutepesseacutege A kuumllső ndash peacuteldaacuteul uumltkoumlzeacutes soraacuten felleacutepő ndash
hataacutesokat az aceacutelnaacutel keacutetszer hateacutekonyabban nyeli el eacuteppen ezeacutert alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt
energia elnyelő elemeket maacuter reacutegoacuteta hasznaacutelnak az autoacuteiparban A Tesla elektromos
autoacutekban peacuteldaacuteul haacuteromreacuteszes uumltkoumlzeacutesveacutedelmi rendszer talaacutelhatoacute Az első szint egy
alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt uumlteacuteselnyelő ruacuted mely kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően az uumltkoumlzeacutesi
energia elnyeleacutese mellett az autoacute eleacute keruumllő taacutergyat eltolni toumlrekszik az uacutetboacutel A maacutesodik
szint egy titaacutenboacutel keacuteszuumllt lemez mely veacutedi az autoacute elejeacuteben elhelyezkedő
legsebezhetőbb elemeket Veacuteguumll a harmadik szint egy bordaacutezott feluumlletű alumiacutenium
- 12 -
lemez mely szinteacuten energia elnyelő eacutes kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően segiacuteti az autoacute
mozdiacutethatatlan akadaacutelyok feletti aacutetsiklaacutesaacutet uumltkoumlzeacutes soraacuten [5]
A szerkezeti előnyein kiacutevuumll egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg igyekszik az alumiacutenium
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacutegaacutet is kihasznaacutelni Toumlrekednek az alumiacutenium alkatreacuteszeket
uacutejrahasznosiacutetott alapanyagboacutel legyaacutertani melyet eloumlregedett roncs autoacutekboacutel nyerneacutenek
ki [5]
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek kutataacutesa eacutes alkalmazaacutesa az autoacuteiparban hosszuacute idő oacuteta
zajlik mely soraacuten leacutenyegeacuteben az oumlsszes lehetseacuteges alumiacuteniumoumltvoumlzetet kiproacutebaacuteltaacutek eacutes
koumlrvonalazoacutedott mely oumltvoumlzőelemek alkalmazaacutesa a legmegfelelőbb [6]
A jaacuterművekben megtalaacutelhatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetek jelentős reacutesze alakiacutethatoacute oumltvoumlzet
melyet a karosszeacuteria előaacutelliacutetaacutesa soraacuten alkalmaznak Joacuteval kisebb mennyiseacutegben de jelen
vannak oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek is peacuteldaacuteul a dugattyuacutekban Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek koumlzoumltt
kuumlloumln csoportba soroljuk a dugattyuacute-oumltvoumlzeteket (Jeloumlleacutesuumlk Douml) melyek koumlzuumll
Euroacutepaacuteban a legelterjedtebbek a szilumin baacutezisuacute oumltvoumlzetek ezek koumlzuumll is az eutektikus
Douml Al-Si oumltvoumlzet A Douml Al-Si oumltvoumlzet 12 sziliacutecium tartalma mellett 1 rezet 1
nikkelt eacutes 1 magneacuteziumot is tartalmaz [2]
A 4 aacutebraacuten laacutethatoacute a fő oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega A karosszeacuteriaacutek aacuteltal
megkoumlvetelt nagy szilaacuterdsaacuteg miatt az iparban leggyakrabban a 2xxx 5xxx 6xxx illetve
7xxx csoportokba tartozoacute oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek fel Egy adott autoacute gyaacutertaacutesaacutehoz
felhasznaacutelt kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek szaacutema a gyaacutertaacutes volumeneacutetől fuumlgg Kissorozatban
gyaacutertott jaacutermű eseteacuten toumlrekednek minden egyes elemhez a lehető legmegfelelőbb
oumltvoumlzet hasznaacutelni ezzel ellenteacutetben toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten a gyaacutertaacutesi folyamat
egyszerűsiacuteteacutese eacutes a koumlltseacutegek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek
szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesa a ceacutel [6]
- 13 -
4 aacutebra Az oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega [3]
251 A leggyakrabban alkalmazott oumltvoumlzettiacutepusok tulajdonsaacutegai
2xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
Ezen oumltvoumlzetek elsőszaacutemuacute oumltvoumlzője a reacutez de gyakran maacutesodik elemkeacutent
magneacuteziumot is tartalmaznak Nagy szilaacuterdsaacuteguacuteak hőkezelhetők kivaacutelaacutesosan
kemeacutenyiacutethetők Nemesiacutetett aacutellapotban szilaacuterdsaacuteguk meghaladja az oumltvoumlzetlen aceacutelokeacutet
azonban a hőkezeleacutes hataacutesaacutera a nyuacutelaacutesuk csoumlkken A reacutez miatt a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteguk nem
olyan joacute mint a toumlbbi alumiacutenium oumltvoumlzeteacute tovaacutebbaacute egyes esetekben szemcsehataacuter menti
korroacutezioacutera is hajlamosak lehetnek A korroacutezioacutes probleacutemaacutek miatt lemez formaacuteban a 2xxx
jelű oumltvoumlzeteket aacuteltalaacuteban oumltvoumlzetlen alumiacuteniummal vagy magneacutezium eacutes sziliacutecium
oumltvoumlzeacutesű 6xxx jelű alumiacuteniummal boriacutetjaacutek mindkeacutet oldalaacuteroacutel esetleg 1 cinkkel
oumltvoumlzik a feluumlleteacutet a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteg javiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben [1][6]
5xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
A fő oumltvoumlző a magneacutezium melyet oumlnaacutelloacutean vagy mangaacutennal egyuumltt alkalmazva az
eredmeacuteny nagy szilaacuterdsaacuteguacute nem nemesiacutethető alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutethető oumltvoumlzet A Mg
sokkal hataacutesosabb szilaacuterdsaacuteg noumlvelő oumltvoumlző mint a mangaacuten Kb 08 Mg hataacutesa
megegyezik 125 mangaacuten hataacutesaacuteval eacutes sokkal toumlbbet is alkalmazhatunk belőle Ezek
az oumltvoumlzetek joacutel hegeszthetők eacutes joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacutegot mutatnak tengerviacutezben is
- 14 -
Alapvetően belső karosszeacuteriaelemek eacutes LPG gaacuteztartaacutelyok gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1]
[6]
6xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
A fő oumltvoumlző elemek a sziliacutecium eacutes a magneacutezium A kettős oumltvoumlzeacutesnek koumlszoumlnhetően
ezek az oumltvoumlzetek hőkezelhetők Az 5xxx jelű csoportnaacutel jobban sajtolhatoacutek eacutes
forgaacutecsolhatoacutek Szilaacuterdsaacuteguk koumlzepesnek mondhatoacute kisebb mint a 2xxx eacutes a 7xxx
csoportokba tartozoacute oumltvoumlzetekeacute de joacutel hegeszthetők eacutes alakiacutethatoacutek tovaacutebbaacute korroacutezioacuteval
szembeni ellenaacutellaacutesuk is kivaacuteloacute Uumltkoumlzeacutesveacutedelmi elemek uumlleacutesek loumlkhaacuteriacutetoacutek
karosszeacuteriaelemek eacutes alvaacutezkeretek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]
7xxx főcsoport tulajdonaacutegai
A fő oumltvoumlző elem a cink de kis mennyiseacutegben magneacuteziumot rezet eacutes kroacutemot is
tartalmazhatnak Ebbe a csoportba tartoznak a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium
oumltvoumlzetek Korroacutezioacuteval szembeni ellenaacutellaacutesuk eacutes hegeszthetőseacuteguumlk az oumltvoumlzeacutestől
fuumlggően vaacuteltozik alakiacutethatoacutesaacuteguk nem a legjobb de oumlnnemesedők mely hegeszteacutes
eseteacuten kifejezetten előnyoumls A főcsoport magasabb szilaacuterdsaacuteguacute tagjai hajlamosabbak a
korroacutezioacutes repedeacutesre ezeacutert aacuteltalaacuteban tuacuteloumlregiacutetett aacutellapotban alkalmazzaacutek őket A nagy
szilaacuterdsaacuteg mellett a joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg megtartaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben egyre toumlbbfeacutele
hőkezelő eljaacuteraacutest fejlesztenek ki ilyen peacuteldaacuteul a kettős oumlregiacuteteacutes mely soraacuten a
korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg noumlveleacutese mellett nem csoumlkken az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutega Nagy teherbiacuteraacutesuacute
elemek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]
Az 5 taacuteblaacutezat oumlsszefoglalja a kuumlloumlnboumlző iparaacutegakban leggyakrabban alkalmazott
kuumlloumlnfeacutele alumiacutenium oumltvoumlzettiacutepusokat
- 15 -
5 taacuteblaacutezat Kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek felhasznaacutelaacutesi teruumlletei [3]
Csoport Autoacute
gyaacutertaacutes
Hajoacutegyaacutertaacutes
off-shore
szerkezetek
Repuumllőgeacutep-
gyaacutertaacutes
Űrhajoacute
gyaacutertaacutes
Kereacutekpaacuter
gyaacutertaacutes Eacutepiacutetőipar
1xxx 1050
1200
2xxx
2008
2016
2036
2024 2195
2219 2014
3xxx 3003
3103
4xxx 4043
5xxx
5083
5182
5456
5754
5052
5059
5083
5086
5052 5059
6xxx 6016
6082
6061
6063
6061
6063
6061
6063
7xxx 7020 7068
7075
7005
7075 7020
- 16 -
3 ALUMIacuteNIUM OumlTVOumlZETEK HEGESZTHETŐSEacuteGE
Az anyagok hegeszthetőseacutege egy oumlsszetett tulajdonsaacuteg mely leacutenyegeacuteben a
hegeszteacutestechnoloacutegiaacutetoacutel fuumlggő alkalmassaacuteg egy olyan koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutera mely helyi
tulajdonsaacutegai eacutes a szerkezetre gyakorolt hataacutesa alapjaacuten teljesiacuteti a vele szemben
taacutemasztott koumlvetelmeacutenyeket Ebből koumlvetkezően tehaacutet a hegeszthetőseacuteg nem egzakt
tulajdonsaacuteg nincs egyeacutertelműen joacutel vagy rosszul hegeszthető anyag egyetlen
vizsgaacutelattal eacutes meacuterőszaacutemmal nem jellemezhető az egyes teacutenyezőket kuumlloumln-kuumlloumln
vizsgaacutelva minősiacutethetők a koumlteacutesek A hegeszthetőseacuteget befolyaacutesoloacute teacutenyezők a hegesztett
szerkezet kialakiacutetaacutesa a koumlteacutesben jelen leacutevő anyagok eacutes a koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz
alkalmazott hegeszteacutestechnoloacutegia [7]
Az alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek az aceacutelokeacutetoacutel Ezek
a sajaacutetos tulajdonsaacutegok leginkaacutebb az oumlmlesztő hegesztőeljaacuteraacutesokat befolyaacutesoljaacutek Az
alumiacuteniumokra jellemző olvadaacutesi hőmeacuterseacuteklet leacutenyegesen alacsonyabb mint az
aceacutelokeacute megolvasztaacutesukhoz meacutegis sokkal toumlbb hő szuumlkseacuteges ami az alumiacuteniumok
sokkal nagyobb hővezető keacutepesseacutegeacutenek nagyobb fajlagos hőkapacitaacutesaacutenak eacutes
olvadaacuteshőjeacutenek koumlszoumlnhető A nagy meacuterteacutekű hőtaacutegulaacutes a hegeszteacutes soraacuten bevitt hő eacutes
annak a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatti gyors szeacutetaacuteramlaacutesa valamint a hűleacutes
koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes miatt az alumiacutenium oumltvoumlzetek
elteacuterő hegeszteacutestechnoloacutegiaacutet igeacutenyelnek [7][8]
31 Az alumiacuteniumok hegeszthetőseacutegeacutet befolyaacutesoloacute teacutenyezők
311 A feluumlleti oxidreacuteteg
Az alumiacutenium oxigeacuten iraacutenti affinitaacutesa annyira nagy hogy a feluumlleteacuten kialakuloacute Al2O3
reacuteteg veacutegleges eltaacutevoliacutetaacutesa nem lehetseacuteges Az oxidreacuteteg olvadaacutespontja 2050 degC amely
joacuteval nagyobb mint az alumiacutenium oumltvoumlzetekre jellemző 600 degC koumlruumlli olvadaacutesi
hőmeacuterseacuteklet A nagy kuumlloumlnbseacutegnek koumlszoumlnhetően hegeszteacutes soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera
amikor az alumiacutenium olvadeacutek aacutellapotba keruumll az oxidreacuteteg meacuteg szilaacuterd eacutes iacutegy
- 17 -
akadaacutelyozza a koumlteacutes kialakulaacutesaacutet Az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutet biztosiacutethatja a hegesztő
eljaacuteraacutes (pl AWI eljaacuteraacutes vaacuteltoacuteaacuteram alkalmazaacutesaacuteval) ellenkező esetben előzetes
feluumllettisztiacutetaacutesra van szuumlkseacuteg mely lehet mechanikus (pl csiszolaacutes) illetve keacutemiai (pl
savas vagy luacutegos paacutecolaacutes) A 6 taacuteblaacutezat tartalmazza a kuumlloumlnfeacutele hegesztő eljaacuteraacutesok soraacuten
az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak leggyakoribb moacutedjaacutet [7][8]
6 taacuteblaacutezat Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak moacutedja kuumlloumlnboumlző hegesztőeljaacuteraacutesok
eseteacuten [8]
Hegesztőeljaacuteraacutes Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesi moacutedja
Laacutenghegeszteacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel
AWI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal
VFI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal
BKI-eljaacuteraacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes Elektroacutednyomaacutes hataacutesaacutera feltoumlrik
Hidegsajtoloacute hegeszteacutes Az erő hataacutesaacutera feltoumlrik
Doumlrzshegeszteacutes Feluumlleti suacuterloacutedaacutessal
Ultrahanghegeszteacutes UH-frekvenciaacutejuacute rezgeacutesek hataacutesaacutera felleacutepő feluumlleti
suacuterloacutedaacutessal
312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A hegesztett alumiacutenium koumlteacutesek tuacutelnyomoacute toumlbbseacutegeacuteben a varratfeacutem szilaacuterdsaacutega eacutes
alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege elmarad az alapanyageacutetoacutel a hőhataacutesoumlvezetben pedig esetenkeacutent
meacuteg nagyobb szilaacuterdsaacutegcsoumlkkeneacutes figyelhető meg A jelentős kilaacutegyulaacutes miatt oumlmlesztő
hegeszteacutessel egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes nem hozhatoacute leacutetre A nemesiacutetett oumltvoumlzetek
hegeszteacutese soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera kuumlloumlnboumlző folyamatok zajlanak le a
hőhataacutesoumlvezetben Abban a tartomaacutenyban ahol a hőmeacuterseacuteklet meghaladja a szilaacuterd
oldatos tartomaacutenyt majd a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatt az anyag gyorsan lehűl
leacutenyegeacuteben meg is bdquoedződikrdquo Mesterseacutegesen oumlregiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten ezutaacuten az
oumlnnemesedeacutes is lezajlik iacutegy a mechanikai tulajdonsaacutegok az alapanyageacutehoz viszonyiacutetva
- 18 -
csak kis meacuterteacutekben romlanak Abban a tartomaacutenyban ahol csak a nemesiacuteteacutes
hőmeacuterseacutekleteacutet eacuteri el az anyag kilaacutegyulaacutes koumlvetkezik be a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok
nagy meacuterteacutekben romlanak a nyuacutelaacutes noumlvekedeacutese neacutelkuumll Nem nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacutesekor csak a kilaacutegyulaacutes figyelhető meg a hőhataacutesoumlvezetben Az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute
hogy az alumiacuteniumoumltvoumlzet tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően vaacuteltozoacute a hőhataacutesoumlvezet jellege de
megfigyelhető hogy mindegyik esetben jelentkezik valamilyen meacuterteacutekű kilaacutegyulaacutes A
kilaacutegyulaacutes meacuterteacutekeacutet a hegeszteacutestechnoloacutegia is befolyaacutesolja meacuterteacuteke csoumlkkenthető ha
mineacutel kisebb fajlagos hőbevitelű hőforraacutest alkalmazunk Ez a kilaacutegyulaacutes legkisebb
meacuterteacutekben ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes eseteacuten jelentkezik [7][8]
5 aacutebra Alumiacutenium oumltvoumlzetek kemeacutenyseacutegeacutenek vaacuteltozaacutesa a hőhataacutesoumlvezetben
oumlmlesztő hegeszteacutes soraacuten [8]
313 A varrat porozitaacutesa
Probleacutemaacutet okoznak a levegőből a hozaganyag eacutes az alapanyag feluumlleteacuteről a
hegfuumlrdőbe jutoacute szennyeződeacutesek de a legnagyobb veszeacutelyt szennyező gaacutezkeacutent a
hidrogeacuten jelenti mivel az alumiacuteniumban magasabb hőmeacuterseacutekleten nagy mennyiseacutegben
keacutepes oldoacutedni A hegfuumlrdő dermedeacutesekor az alumiacutenium gaacutezoldoacute keacutepesseacutege
drasztikusan majdnem szaacutezadreacuteszeacutere csoumlkken ezeacutert ekkor a fuumlrdőben leacutevő gaacutezok
taacutevozni igyekeznek aacutem ez a taacutevozaacutes nem koumlvetkezik be 100-ban a teljes
- 19 -
megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute
jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet
mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]
314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese
Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet
elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten
kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes
meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben
teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az
elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi
tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a
kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]
7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]
Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti
mennyiseacutege
[]
Oumltvoumlző
veszteseacuteg
[]
Kieacutegeacutes
meacuterteacuteke
[]
Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43
BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57
AlMg5 Mg 5 35 70
AWI VFI hegeszteacutes
(141131)
AlMg3 Mg 3 ~01 ~25
AlMg5 Mg 5 ~06 ~12
VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16
315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg
Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a
kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen
a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben
megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes
- 20 -
elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt
iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a
hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]
Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege
kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]
316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes
Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat
megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes
soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad
Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten
az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A
hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem
fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a
hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag
adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest
okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet
Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes
eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]
32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző
neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A
gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de
legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet
kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz
szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell
elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel
- 21 -
fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni
Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket
eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A
melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet
elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban
azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira
kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1
eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera
hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek
termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal
megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes
ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]
33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-
javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell
oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda
a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A
nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas
Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely
fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet
elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre
Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet
elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a
hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek
alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig
Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute
lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]
- 22 -
34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez
előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak
koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet
soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz
kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs
lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges
Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek
seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak
Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi
heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a
melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet
nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez
vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek
hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye
hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese
eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges
AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg
[8]
Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok
sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok
elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval
azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb
varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg
Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni
alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt
alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az
- 23 -
aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes
meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe
menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően
alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]
Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei
hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa
alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese
munkadarabok oumlsszefűzeacutese
fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa
kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese
hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa
illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa
kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese
Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel
hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri
hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett
koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb
repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]
35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez
leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a
koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes
ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak
koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag
kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az
alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA
nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg
- 24 -
kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint
aceacutelok eseteacuten [8][10]
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a
leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes
egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt
hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat
aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami
a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az
elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az
aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben
az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg
az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a
viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok
koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]
351 Hegesztő berendezeacutes
Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor
nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt
toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny
munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez
utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető
oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora
elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes
ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere
valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A
legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep
- 25 -
szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek
keacutesziacutethetők [8][12][13]
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi
aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a
munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti
tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel
a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet
eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos
vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen
felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy
azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű
elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb
probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az
eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez
Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű
alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes
elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve
alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute
heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]
A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat
alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is
szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a
hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor
az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]
- 26 -
8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]
Lemezvastagsaacuteg
[mm]
Elektroacuted aacutetmeacuterő
[mm]
Elektroacuted raacutediusz
[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel
05 16 35 50 65 25 25
08 16 45 50 74 35 36
10 16 5 100 80 40 46
13 16 6 100 875 45 51
16 16 6 100 98 52 58
20 22 7 150 110 57 66
25 22 8 150 125 65 71
32 22 9 150 146 71 76
352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a
hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg
eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek
eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az
elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a
koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute
alapanyagok eseteacuten [12]
Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő
varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat
soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a
soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg
noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute
alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az
alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a
- 27 -
legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium
oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a
varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]
6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)
20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium
oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219
eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40
mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb
aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban
- 28 -
megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő
meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad
aacutet [14]
Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből
adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely
a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel
vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos
adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen
meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]
Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes
a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes
eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes
toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll
vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher
elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy
kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]
8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]
A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely
az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat
Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen
- 29 -
csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a
kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa
ajaacutenlott [8]
Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes
Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse
alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető
a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott
melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti
nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg
eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell
noumlvelni az elektroacutederőt [8]
353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt
aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre
Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind
a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a
parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai
tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten
bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]
A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten
bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt
hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6
oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]
Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai
vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes
eseteacuteben sem [15]
- 30 -
9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]
Proacutebadarab
szaacutema
Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő
[perioacutedus]
Hegeszteacutesi aacuteram
[kA]
1 3237 2 235
2 3237 2 264
3 3237 2 269
4 3237 2 275
5 3237 1 264
6 3237 3 264
7 3237 4 264
8 3237 5 264
9 4709 2 264
10 3826 2 264
11 2649 2 264
12 2354 2 264
13 3237 2 287
10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
[MPa]
Folyaacuteshataacuter
[MPa]
Oumltvoumlző elemek []
Si Mn Mg Fe Cu Al
3056 2451 102 067 076 026 002 9724
A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje
nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt
folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb
hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a
kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]
- 31 -
9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]
Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse
meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett
maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes
csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten
laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]
10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]
A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos
szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A
heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja
- 32 -
Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel
szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett
koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a
heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11
aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett
koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]
11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
- 33 -
A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek
kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes
vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint
az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem
befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute
alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes
koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]
13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert
kemeacutenyseacutegek [15]
- 34 -
A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg
Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll
befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő
A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek
terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis
nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő
eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az
eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter
ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő
is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet
hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere
eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek
megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]
14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]
- 35 -
A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute
vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse
aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a
neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt
koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet
kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]
354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok
Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos
vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek
keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya
maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek
romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a
megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]
Max
te
rhel
eacutes [
N]
- 36 -
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok
haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet
elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a
keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el
Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben
koumlvetkezik be [8]
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert
alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő
helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a
vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer
az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő
koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez
oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg
veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram
eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb
hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az
effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]
Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő
tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos
hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy
meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem
megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem
elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]
A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt
koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium
hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute
megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-
oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos
szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek
kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute
- 37 -
tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet
kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]
16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]
- 38 -
Taacutevolsaacuteg [mm]
17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]
Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is
megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat
kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17
aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek
kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]
Kem
eacuteny
seacuteg
HV
02
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 3 -
legjobb elektromos vezetőkeacutepesseacuteggel rendelkezik előaacutelliacutetaacutesa azonban igen draacutega
szilaacuterdsaacutega pedig nagyon kicsi (Rm=50-70 MPa) ezeacutert a karosszeacuteria gyaacutertaacutes soraacuten nem
sokkal inkaacutebb elektronikai ceacutelokra alkalmazzaacutek
Ahhoz hogy az autoacuteiparban azon beluumll is a karosszeacuteria gyaacutertaacutesban az alumiacuteniumot
effektiacuteven alkalmazni tudjuk eacutes felvehesse a versenyt az aceacutel oumltvoumlzetekkel a
szilaacuterdsaacutegaacutenak jelentős noumlveleacuteseacutere van szuumlkseacuteg amelyet az alaacutebbi moacutedokon eacuterhetuumlnk el
[3]
oumltvoumlzeacutessel
keacutepleacutekenyalakiacutetaacutessal
hőkezeleacutessel (nemesiacuteteacutessel)
reacuteszecske- illetve szaacutelerősiacuteteacutessel
illetve az előbbi eljaacuteraacutesok kombinaacutecioacutejaacuteval
22 Az alumiacutenium oumltvoumlzői eacutes csoportosiacutetaacutesuk
A Cd Bi Si eacutes Zn elemeken kiacutevuumll az oumltvoumlzőivel az alumiacutenium feacutemes vegyuumlletet
alkot amely lehetőveacute teszi hőkezeleacutes segiacutetseacutegeacutevel a kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacutest iacutegy noumlvelve
az oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet eacutes kemeacutenyseacutegeacutet Az oumltvoumlző elemek egymaacutessal is keacutepezhetnek
vegyuumlletet [3]
Az oumltvoumlzettől elvaacutert tulajdonsaacutegok alapjaacuten egyes oumltvoumlzők szennyezők is lehetnek
Peacuteldaacuteul a reacutez a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute haacuteromalkotoacutes Al-Cu-Mg oumltvoumlzetek legfőbb
eleme ugyanakkor a korroacutezioacuteaacutelloacute Al-Mg oumltvoumlzetek elsőszaacutemuacute szennyezője A vas
aacuteltalaacutenos esetben szennyezőnek szaacutemiacutet eacutes jelenleacutete az oumltvoumlzetben aacuteltalaacuteban maximum
07-ban engedhető meg A gyaacutertaacutes soraacuten elnyelt hidrogeacuten valamint az alumiacutenium-
oxidban koumltoumltt oxigeacuten kiveacutetel neacutelkuumll szennyezőnek szaacutemiacutetanak [2]
- 4 -
Az alumiacutenium legfőbb oumltvoumlzőelemeit csoportosiacutethatjuk a legjellemzőbb
tulajdonsaacutegjaviacutetoacute hataacutesuk alapjaacuten [3]
Szilaacuterdsaacutegnoumlvelők Mg Cu Si Zn
Korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg javiacutetoacutek Mn Sb
Szemcsefinomiacutetoacutek Ti Cr
Melegszilaacuterdsaacuteg noumlvelő Ni
Forgaacutecsolhatoacutesaacuteg javiacutetoacute Co Fe Bi
Oumlnthetőseacuteg javiacutetoacutek Si Cu Mg
Az 1 aacutebraacuten a szilaacuterdsaacutegnoumlvelő alumiacutenium oumltvoumlzők hataacutesa laacutethatoacute az oumltvoumlzőtartalom
fuumlggveacutenyeacuteben
1 aacutebra Szilaacuterdsaacutegnoumlvelő hataacutes az oumltvoumlzőtartalom fuumlggveacutenyeacuteben [3]
23 Az alumiacutenium oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa az egyensuacutelyi diagram
alapjaacuten
Az alumiacutenium a legtoumlbb oumltvoumlzőjeacutevel ndash koumlztuumlk a reacutezzel a mangaacutennal eacutes a
sziliacuteciummal is melyek a szilaacuterdsaacuteg szempontjaacuteboacutel fontosak ndash az 2 aacutebraacuten laacutethatoacute
- 5 -
eutektikus oumltvoumlzőrendszert alkot Az egyensuacutelyi diagramon laacutethatoacute hogy a D eacutes G
pontok koumlzoumltt a hőmeacuterseacuteklet csoumlkkeneacuteseacutevel az α-szilaacuterd oldat egyre kevesebb oumltvoumlzőt
keacutepes oldatban tartani Ez a jelenseacuteg ad lehetőseacuteget a legtoumlbb alumiacutenium oumltvoumlzet
nemesiacuteteacuteseacutere kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacuteseacutere Szobahőmeacuterseacutekleten tehaacutet a legtoumlbb alumiacutenium
oumltvoumlzet egy laacutegy α-szilaacuterd oldatboacutel eacutes egy abba aacutegyazott kemeacuteny feacutemes vegyuumlletből aacutell
[2]
A keacutetalkotoacutes egyensuacutelyi diagram szerint az oumltvoumlzeteket haacuterom csoportra oszthatjuk
A roacutemai I-gyel illetve II-vel jeloumllt tartomaacutenyokba tartozoacute oumltvoumlzetek nagyreacuteszt szilaacuterd
oldatot tartalmaznak Ez a keacutet csoport alkotja az alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzeteket Az
I-es tartomaacuteny oumltvoumlzetei szobahőmeacuterseacutekleten is 100 α-szilaacuterd oldatot tartalmaznak a
II-es tartomaacutenyba tartozoacute oumltvoumlzetekben azonban szobahőmeacuterseacutekleten megjelenik a
feacutemes vegyuumllet A hőmeacuterseacuteklet csoumlkkeneacuteseacutevel egyuumltt csoumlkkenő oldoacutekeacutepesseacuteg teszi
lehetőveacute az oumltvoumlzetek nemesiacuteteacuteseacutet iacutegy a II-es csoport tagjait alakiacutethatoacute nemesiacutethető
oumltvoumlzeteknek nevezzuumlk Az I-es csoportba tartozoacute oumltvoumlzetek nem-nemesiacutethetők A III-
as jelű csoportba tartozoacute oumltvoumlzetek szobahőmeacuterseacutekleten egyaacuteltalaacuten nem tartalmaznak
laacutegy α-szilaacuterd oldatot iacutegy nem is alakiacutethatoacutek Ezt a csoportot oumlnteacuteszeti alumiacutenium
oumltvoumlzeteknek nevezzuumlk [2]
2 aacutebra Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jellegzetes egyensuacutelyi diagramja [2]
- 6 -
3 aacutebra A legjellemzőbb alumiacutenium oumltvoumlzetek [1]
A 3 aacutebraacuten laacutethatoacutek a legfőbb alumiacutenium oumltvoumlzetek eacutes azok besorolaacutesa az előbb
emliacutetett nemesiacutethető oumlnteacuteszeti illetve alakiacutethatoacute csoportokba
24 Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jeloumlleacutesrendszere
Az iparban leggyakrabban hasznaacutelt jeloumlleacutesrendszer szerint a 23-as fejezetben
megkuumlloumlnboumlztetett alakiacutethatoacute illetve oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese kuumlloumlnboumlző tovaacutebbaacute
egy adott oumltvoumlzet hőkezeltseacutegi eacutes gyaacutertaacutesi aacutellapotaacutet is jeloumlljuumlk
241 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek jeloumlleacutese
Az alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek szaacutemjele egy neacutegy jegyű szaacutem (Pl 7075) amelyből az első
szaacutem azt jeloumlli hogy az adott oumltvoumlzet melyik oumltvoumlzetcsoportba tartozik Az alakiacutethatoacute
oumltvoumlzetek főcsoportjait az 1 taacuteblaacutezat tartalmazza [1]
A maacutesodik szaacutem (A 7075-oumls oumltvoumlzet eseteacuten a 0) azt mutatja meg hogy az oumltvoumlzet
elteacuter-e a főcsoporttoacutel Amennyiben a maacutesodik szaacutem 0 nincs elteacutereacutes ha pedig nem 0
akkor egy moacutedosiacutetott oumltvoumlzetről beszeacuteluumlnk
- 7 -
Az utolsoacute keacutet szaacutemjegy egy adott főcsoporton beluumlli azonosiacutetaacutesra szolgaacutel Kiveacutetelt
keacutepez azonban az 1xxx jelű főcsoport Itt az utolsoacute keacutet szaacutemjegy a 99 feletti minimaacutelis
alumiacuteniumtartalom megadaacutesaacutera szolgaacutel
1 taacuteblaacutezat Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa [1]
Főcsoport Fő oumltvoumlző elem
1xxx Oumltvoumlzetlen min 9900 Alumiacutenium
2xxx Reacutez
3xxx Mangaacuten
4xxx Sziliacutecium
5xxx Magneacutezium
6xxx Magneacutezium eacutes Sziliacutecium
7xxx Cink
8xxx Liacutetium
9xxx Egyeacuteb
242 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese
Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese az alakiacutethatoacute oumltvoumlzetekeacutehez hasonloacute Ezeket az
oumltvoumlzeteket egy haacuterom jegyű szaacutemmal eacutes egy tizedes eacuterteacutekkel jeloumlljuumlk az alaacutebbi
formaacuteban xxxx Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek főcsoportjait a 2 taacuteblaacutezat tartalmazza [1]
Az első szaacutemjegy itt is a főcsoportot jeloumlli a maacutesodik kettő pedig a főcsoporton
beluumlli azonosiacutetaacutest szolgaacuteljaacutek Az utolsoacute szaacutem az oumltvoumlzet gyaacutertaacutesi aacutellapotaacutera utal Ha 0
akkor oumlntoumltt ha 1 vagy 2 akkor az oumltvoumlzet ruacutedoumlntveacuteny [1]
- 8 -
2 taacuteblaacutezat Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa [1]
Főcsoport Fő oumltvoumlző elem
1xxx Oumltvoumlzetlen min 9900 Alumiacutenium
2xxx Reacutez
3xxx Sziliacutecium eacutes Reacutez vagy Magneacutezium
4xxx Sziliacutecium
5xxx Magneacutezium
6xxx -
7xxx Cink
8xxx Oacuten
9xxx Egyeacuteb
243 Alumiacutenium oumltvoumlzetek kezeltseacutegi aacutellapotaacutenak jeloumlleacutese
A kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek a veacutegleges szilaacuterdsaacutegi aacutellapotukat mechanikai
tulajdonsaacutegaikat eacutes egyeacuteb jellemzőiket (peacuteldaacuteul korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg) a nyersanyaggyaacutertaacutest
koumlvető keacutepleacutekeny alakiacutetaacutessal vagy hőkezeleacutessel egyuumltt eacuterik el
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jeleacutehez aacuteltalaacuteban koumltőjellel kapcsoloacutedik egy kiegeacutesziacutető jel
Ez a jel egy betűből eacutes egy szaacutemboacutel aacutell A betű jeloumlli az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott kezeleacutes
tiacutepusaacutet a szaacutem pedig a kezeleacutes folyamataacuteroacutel ad tovaacutebbi informaacutecioacutekat Ezen kiegeacutesziacutető
jel ceacutelja nem az eljaacuteraacutesok pontos leiacuteraacutesa (peacuteldaacuteul a hőkezeleacutes pontos hőmeacuterseacuteklete eacutes
hőntartaacutesi ideje vagy a keacutepleacutekeny alakiacutetaacutes meacuterteacuteke) sokkal inkaacutebb az oumltvoumlzeten
veacutegrehajtott utoacutelagos kezeleacutesek tiacutepusaacutenak eacutes sorrendjeacutenek az ismerteteacutese Az oumltvoumlzetek
jeleacuteben F O H W illetve T betűk szerepelhetnek melyek jelenteacutesei az alaacutebbiak [4]
F Gyaacutertaacutesi aacutellapotuacute oumltvoumlzetek Oumlnteacuteszeti eacutes alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek eseteacuten
egyaraacutent alkalmazhatoacute a jeloumlleacutes Ezen oumltvoumlzetek gyaacutertaacutesa soraacuten a
hőmeacuterseacutekleti eacuterteacutekekre eacutes az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutere nincs kifejezett előiacuteraacutes
O Laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek Olyan alakiacutethatoacute vagy oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek melyek
gyaacutertaacutesa soraacuten laacutegyiacutetaacutest alkalmaztak ennek eredmeacutenyekeacutent a gyaacutertaacutesi
folyamat veacutegeacuten kisebb a maradoacute feszuumlltseacuteg mint laacutegyiacutetaacutes neacutelkuumll
- 9 -
H Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek Veacutegső szilaacuterdsaacutegukat keacutepleacutekeny
alakiacutetaacutessal eacuterik el egyes esetekben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutesen is aacutetesnek
W Homogenizaacuteloacute izziacutetaacutessal kezelt oumltvoumlzetek Csak termeacuteszetesen oumlregiacutethető
oumltvoumlzetek eseteacuten alkalmazzaacutek nem veacutegleges kezeleacutes Az izziacutetaacutes utaacuten a
legtoumlbb esetben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutes vagy alakiacutetaacutes szuumlkseacuteges a veacutegső
mechanikai tulajdonsaacutegok eleacutereacuteseacutehez
T Termikusan kezelt oumltvoumlzetek Az alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuteben
leggyakrabban alkalmazott jeloumlleacutes mivel a kiegeacutesziacutető szaacutemokkal magaacuteban
foglalja az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott alakiacutetaacutesokat eacutes hőkezeleacuteseket egyaraacutent
Az F O eacutes W jeloumlleacuteseket aacuteltalaacuteban szaacutemkoacuted neacutelkuumll alkalmazzaacutek mivel gyakran
ezekben az aacutellapotokban az oumltvoumlzetek meacuteg feacutelkeacuteszek tovaacutebbi kezeleacutesre szorulnak
A H illetve T jeloumlleacutesek utaacuten mindig aacutell egy szaacutemkoacuted mely az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott
kezeleacutesek reacuteszletezeacuteseacutere szolgaacutel Ezen szaacutemkoacutedok jelenteacuteseacutet a 3 eacutes 4 taacuteblaacutezatok
tartalmazzaacutek
Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetott oumltvoumlzetek eseteacuten a H utaacuten mindig keacutet szaacutemjegy aacutell Az első
jelzi az alapvető kezeleacutest a maacutesodik az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutet mutatja A kuumlloumlnboumlző szaacutemok
jelenteacuteseit a 3 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze
3 taacuteblaacutezat Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]
Az alapvető kezeleacutes tiacutepusa Az alakiacutetaacutes foka
H1x Csak alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva Hx2 Negyed kemeacuteny
H2x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes reacuteszleges
uacutejrakristaacutelyosiacutetoacute izziacutetaacutessal laacutegyiacutetva
Hx4 Feacutelkemeacuteny
H3x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes termikus
kezeleacutessel stabilizaacutelva
Hx6 Haacuteromnegyed kemeacuteny
H4x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes lakkozva vagy
festve
Hx8 Teljesen kemeacuteny
Hx9 Extra kemeacuteny
- 10 -
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek legaacuteltalaacutenosabb eacutes leggyakoribb hőkezeleacutese a kivaacutelaacutesos
kemeacutenyiacuteteacutes amely egy homogenizaacuteloacute izziacutetaacutesboacutel majd azt koumlvető gyors hűteacutesből veacuteguumll
pedig egy termeacuteszetes vagy mesterseacuteges oumlregiacuteteacutesből aacutell A megfelelő tulajdonsaacuteg eleacutereacutese
eacuterdekeacuteben a kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacutes leacutepeacuteseit keacutepleacutekenyalakiacutetaacutessal kombinaacutelva kuumlloumlnboumlző
sorrendben veacutegzik el Ezen kuumlloumlnboumlző folyamatok megkuumlloumlnboumlzteteacuteseacutere szolgaacutel a
termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutese eseteacuten a T utaacuten aacutelloacute első szaacutem Ezt a szaacutemot tovaacutebbi
4 koumlvetheti melyek az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegi aacutellapotaacutera eacutes az esetleges egyeacuteb kezeleacutesekre
vonatkoznak A 4 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute a hőkezeleacutesi ciklusokat jeloumllő szaacutemok eacutes
azok jelenteacutesei
4 taacuteblaacutezat Termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]
T1 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T2 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd termeacuteszetesen
oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T3 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes eacutes melegalaktaacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd
termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T4 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T5 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T6 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett
oumltvoumlzetek (csuacutecsra oumlregiacuteteacutes)
T7 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten stabil aacutellapotba
kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek (tuacuteloumlregiacuteteacutes)
T8 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes majd hidegalakiacutetaacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett
oumltvoumlzetek
T9 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett majd hidegen
alakiacutetott oumltvoumlzetek
T10 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd mesterseacutegesen
oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
- 11 -
25 Alumiacutenium oumltvoumlzetek az autoacuteiparban
Az alumiacutenium leacutenyegeacuteben a toumlmeggyaacutertaacutesaacutenak megkezdeacutese oacuteta jelen van az
autoacuteiparban 1899-ben bemutattaacutek az első alumiacutenium karosszeacuteriaacutejuacute versenyautoacutet majd
1901-ben Karl Benz megalkotta az első alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt motort Ezt
koumlvetően egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg fejlesztette tovaacutebb az alumiacutenium motor
koncepcioacutejaacutet eacutes alkalmaztaacutek toumlmeggyaacutertott valamint versenyekre szaacutent modellekben
egyaraacutent Az 1970-es olaj vaacutelsaacuteg utaacuten a meacuternoumlkoumlk toumlrekedni kezdtek az aceacutel
karosszeacuteriaelemek alumiacuteniummal valoacute helyettesiacuteteacuteseacutere az oumlssztoumlmeg jelentős
lecsoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben Ez a tendencia napjainkban sem vaacuteltozott A teljes meacuterteacutekben
alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteriaacutek egyelőre csak preacutemium kategoacuteriaacutes jaacuterművekben
talaacutelhatoacuteak meg Az első toumlmeggyaacutertott alumiacutenium karosszeacuteriaacutes autoacutet az Audi mutatta
be 1994-ben az A8-as tiacutepus formaacutejaacuteban Ezt koumlvetően a Mercedes a Porsche a Land
Rover eacutes a Jaguar is megkezdte az alumiacutenium karosszeacuteriaacutes csuacutecstermeacutekek gyaacutertaacutesaacutet [5]
Egy uacutejabb meacuterfoumlldkő koumlvetkezett be az autoacutegyaacutertaacutes toumlrteacutenelmeacuteben 2014-ben amikor
a Ford piacra dobta leghiacuteresebb pickup-jaacutenak leguacutejabb vaacuteltozataacutet amelyben szinteacuten
megjelent a teljes meacuterteacutekben alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteria A Ford 150-esben
alkalmazott alumiacutenium karosszeacuteria 315 kg-mal lett koumlnnyebb mint aceacutel szerkezetű
elődje mind emellett joacuteval kevesebb a CO2 kibocsaacutetaacutesa valamint sokkal jobb
vezethetőseacuteg jellemzi [5]
Az alumiacutenium autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak tovaacutebbi előnye az alacsony sűrűseacutegeacuten kiacutevuumll
hogy nagyon joacute az energia elnyelő keacutepesseacutege A kuumllső ndash peacuteldaacuteul uumltkoumlzeacutes soraacuten felleacutepő ndash
hataacutesokat az aceacutelnaacutel keacutetszer hateacutekonyabban nyeli el eacuteppen ezeacutert alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt
energia elnyelő elemeket maacuter reacutegoacuteta hasznaacutelnak az autoacuteiparban A Tesla elektromos
autoacutekban peacuteldaacuteul haacuteromreacuteszes uumltkoumlzeacutesveacutedelmi rendszer talaacutelhatoacute Az első szint egy
alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt uumlteacuteselnyelő ruacuted mely kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően az uumltkoumlzeacutesi
energia elnyeleacutese mellett az autoacute eleacute keruumllő taacutergyat eltolni toumlrekszik az uacutetboacutel A maacutesodik
szint egy titaacutenboacutel keacuteszuumllt lemez mely veacutedi az autoacute elejeacuteben elhelyezkedő
legsebezhetőbb elemeket Veacuteguumll a harmadik szint egy bordaacutezott feluumlletű alumiacutenium
- 12 -
lemez mely szinteacuten energia elnyelő eacutes kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően segiacuteti az autoacute
mozdiacutethatatlan akadaacutelyok feletti aacutetsiklaacutesaacutet uumltkoumlzeacutes soraacuten [5]
A szerkezeti előnyein kiacutevuumll egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg igyekszik az alumiacutenium
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacutegaacutet is kihasznaacutelni Toumlrekednek az alumiacutenium alkatreacuteszeket
uacutejrahasznosiacutetott alapanyagboacutel legyaacutertani melyet eloumlregedett roncs autoacutekboacutel nyerneacutenek
ki [5]
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek kutataacutesa eacutes alkalmazaacutesa az autoacuteiparban hosszuacute idő oacuteta
zajlik mely soraacuten leacutenyegeacuteben az oumlsszes lehetseacuteges alumiacuteniumoumltvoumlzetet kiproacutebaacuteltaacutek eacutes
koumlrvonalazoacutedott mely oumltvoumlzőelemek alkalmazaacutesa a legmegfelelőbb [6]
A jaacuterművekben megtalaacutelhatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetek jelentős reacutesze alakiacutethatoacute oumltvoumlzet
melyet a karosszeacuteria előaacutelliacutetaacutesa soraacuten alkalmaznak Joacuteval kisebb mennyiseacutegben de jelen
vannak oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek is peacuteldaacuteul a dugattyuacutekban Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek koumlzoumltt
kuumlloumln csoportba soroljuk a dugattyuacute-oumltvoumlzeteket (Jeloumlleacutesuumlk Douml) melyek koumlzuumll
Euroacutepaacuteban a legelterjedtebbek a szilumin baacutezisuacute oumltvoumlzetek ezek koumlzuumll is az eutektikus
Douml Al-Si oumltvoumlzet A Douml Al-Si oumltvoumlzet 12 sziliacutecium tartalma mellett 1 rezet 1
nikkelt eacutes 1 magneacuteziumot is tartalmaz [2]
A 4 aacutebraacuten laacutethatoacute a fő oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega A karosszeacuteriaacutek aacuteltal
megkoumlvetelt nagy szilaacuterdsaacuteg miatt az iparban leggyakrabban a 2xxx 5xxx 6xxx illetve
7xxx csoportokba tartozoacute oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek fel Egy adott autoacute gyaacutertaacutesaacutehoz
felhasznaacutelt kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek szaacutema a gyaacutertaacutes volumeneacutetől fuumlgg Kissorozatban
gyaacutertott jaacutermű eseteacuten toumlrekednek minden egyes elemhez a lehető legmegfelelőbb
oumltvoumlzet hasznaacutelni ezzel ellenteacutetben toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten a gyaacutertaacutesi folyamat
egyszerűsiacuteteacutese eacutes a koumlltseacutegek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek
szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesa a ceacutel [6]
- 13 -
4 aacutebra Az oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega [3]
251 A leggyakrabban alkalmazott oumltvoumlzettiacutepusok tulajdonsaacutegai
2xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
Ezen oumltvoumlzetek elsőszaacutemuacute oumltvoumlzője a reacutez de gyakran maacutesodik elemkeacutent
magneacuteziumot is tartalmaznak Nagy szilaacuterdsaacuteguacuteak hőkezelhetők kivaacutelaacutesosan
kemeacutenyiacutethetők Nemesiacutetett aacutellapotban szilaacuterdsaacuteguk meghaladja az oumltvoumlzetlen aceacutelokeacutet
azonban a hőkezeleacutes hataacutesaacutera a nyuacutelaacutesuk csoumlkken A reacutez miatt a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteguk nem
olyan joacute mint a toumlbbi alumiacutenium oumltvoumlzeteacute tovaacutebbaacute egyes esetekben szemcsehataacuter menti
korroacutezioacutera is hajlamosak lehetnek A korroacutezioacutes probleacutemaacutek miatt lemez formaacuteban a 2xxx
jelű oumltvoumlzeteket aacuteltalaacuteban oumltvoumlzetlen alumiacuteniummal vagy magneacutezium eacutes sziliacutecium
oumltvoumlzeacutesű 6xxx jelű alumiacuteniummal boriacutetjaacutek mindkeacutet oldalaacuteroacutel esetleg 1 cinkkel
oumltvoumlzik a feluumlleteacutet a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteg javiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben [1][6]
5xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
A fő oumltvoumlző a magneacutezium melyet oumlnaacutelloacutean vagy mangaacutennal egyuumltt alkalmazva az
eredmeacuteny nagy szilaacuterdsaacuteguacute nem nemesiacutethető alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutethető oumltvoumlzet A Mg
sokkal hataacutesosabb szilaacuterdsaacuteg noumlvelő oumltvoumlző mint a mangaacuten Kb 08 Mg hataacutesa
megegyezik 125 mangaacuten hataacutesaacuteval eacutes sokkal toumlbbet is alkalmazhatunk belőle Ezek
az oumltvoumlzetek joacutel hegeszthetők eacutes joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacutegot mutatnak tengerviacutezben is
- 14 -
Alapvetően belső karosszeacuteriaelemek eacutes LPG gaacuteztartaacutelyok gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1]
[6]
6xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
A fő oumltvoumlző elemek a sziliacutecium eacutes a magneacutezium A kettős oumltvoumlzeacutesnek koumlszoumlnhetően
ezek az oumltvoumlzetek hőkezelhetők Az 5xxx jelű csoportnaacutel jobban sajtolhatoacutek eacutes
forgaacutecsolhatoacutek Szilaacuterdsaacuteguk koumlzepesnek mondhatoacute kisebb mint a 2xxx eacutes a 7xxx
csoportokba tartozoacute oumltvoumlzetekeacute de joacutel hegeszthetők eacutes alakiacutethatoacutek tovaacutebbaacute korroacutezioacuteval
szembeni ellenaacutellaacutesuk is kivaacuteloacute Uumltkoumlzeacutesveacutedelmi elemek uumlleacutesek loumlkhaacuteriacutetoacutek
karosszeacuteriaelemek eacutes alvaacutezkeretek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]
7xxx főcsoport tulajdonaacutegai
A fő oumltvoumlző elem a cink de kis mennyiseacutegben magneacuteziumot rezet eacutes kroacutemot is
tartalmazhatnak Ebbe a csoportba tartoznak a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium
oumltvoumlzetek Korroacutezioacuteval szembeni ellenaacutellaacutesuk eacutes hegeszthetőseacuteguumlk az oumltvoumlzeacutestől
fuumlggően vaacuteltozik alakiacutethatoacutesaacuteguk nem a legjobb de oumlnnemesedők mely hegeszteacutes
eseteacuten kifejezetten előnyoumls A főcsoport magasabb szilaacuterdsaacuteguacute tagjai hajlamosabbak a
korroacutezioacutes repedeacutesre ezeacutert aacuteltalaacuteban tuacuteloumlregiacutetett aacutellapotban alkalmazzaacutek őket A nagy
szilaacuterdsaacuteg mellett a joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg megtartaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben egyre toumlbbfeacutele
hőkezelő eljaacuteraacutest fejlesztenek ki ilyen peacuteldaacuteul a kettős oumlregiacuteteacutes mely soraacuten a
korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg noumlveleacutese mellett nem csoumlkken az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutega Nagy teherbiacuteraacutesuacute
elemek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]
Az 5 taacuteblaacutezat oumlsszefoglalja a kuumlloumlnboumlző iparaacutegakban leggyakrabban alkalmazott
kuumlloumlnfeacutele alumiacutenium oumltvoumlzettiacutepusokat
- 15 -
5 taacuteblaacutezat Kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek felhasznaacutelaacutesi teruumlletei [3]
Csoport Autoacute
gyaacutertaacutes
Hajoacutegyaacutertaacutes
off-shore
szerkezetek
Repuumllőgeacutep-
gyaacutertaacutes
Űrhajoacute
gyaacutertaacutes
Kereacutekpaacuter
gyaacutertaacutes Eacutepiacutetőipar
1xxx 1050
1200
2xxx
2008
2016
2036
2024 2195
2219 2014
3xxx 3003
3103
4xxx 4043
5xxx
5083
5182
5456
5754
5052
5059
5083
5086
5052 5059
6xxx 6016
6082
6061
6063
6061
6063
6061
6063
7xxx 7020 7068
7075
7005
7075 7020
- 16 -
3 ALUMIacuteNIUM OumlTVOumlZETEK HEGESZTHETŐSEacuteGE
Az anyagok hegeszthetőseacutege egy oumlsszetett tulajdonsaacuteg mely leacutenyegeacuteben a
hegeszteacutestechnoloacutegiaacutetoacutel fuumlggő alkalmassaacuteg egy olyan koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutera mely helyi
tulajdonsaacutegai eacutes a szerkezetre gyakorolt hataacutesa alapjaacuten teljesiacuteti a vele szemben
taacutemasztott koumlvetelmeacutenyeket Ebből koumlvetkezően tehaacutet a hegeszthetőseacuteg nem egzakt
tulajdonsaacuteg nincs egyeacutertelműen joacutel vagy rosszul hegeszthető anyag egyetlen
vizsgaacutelattal eacutes meacuterőszaacutemmal nem jellemezhető az egyes teacutenyezőket kuumlloumln-kuumlloumln
vizsgaacutelva minősiacutethetők a koumlteacutesek A hegeszthetőseacuteget befolyaacutesoloacute teacutenyezők a hegesztett
szerkezet kialakiacutetaacutesa a koumlteacutesben jelen leacutevő anyagok eacutes a koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz
alkalmazott hegeszteacutestechnoloacutegia [7]
Az alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek az aceacutelokeacutetoacutel Ezek
a sajaacutetos tulajdonsaacutegok leginkaacutebb az oumlmlesztő hegesztőeljaacuteraacutesokat befolyaacutesoljaacutek Az
alumiacuteniumokra jellemző olvadaacutesi hőmeacuterseacuteklet leacutenyegesen alacsonyabb mint az
aceacutelokeacute megolvasztaacutesukhoz meacutegis sokkal toumlbb hő szuumlkseacuteges ami az alumiacuteniumok
sokkal nagyobb hővezető keacutepesseacutegeacutenek nagyobb fajlagos hőkapacitaacutesaacutenak eacutes
olvadaacuteshőjeacutenek koumlszoumlnhető A nagy meacuterteacutekű hőtaacutegulaacutes a hegeszteacutes soraacuten bevitt hő eacutes
annak a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatti gyors szeacutetaacuteramlaacutesa valamint a hűleacutes
koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes miatt az alumiacutenium oumltvoumlzetek
elteacuterő hegeszteacutestechnoloacutegiaacutet igeacutenyelnek [7][8]
31 Az alumiacuteniumok hegeszthetőseacutegeacutet befolyaacutesoloacute teacutenyezők
311 A feluumlleti oxidreacuteteg
Az alumiacutenium oxigeacuten iraacutenti affinitaacutesa annyira nagy hogy a feluumlleteacuten kialakuloacute Al2O3
reacuteteg veacutegleges eltaacutevoliacutetaacutesa nem lehetseacuteges Az oxidreacuteteg olvadaacutespontja 2050 degC amely
joacuteval nagyobb mint az alumiacutenium oumltvoumlzetekre jellemző 600 degC koumlruumlli olvadaacutesi
hőmeacuterseacuteklet A nagy kuumlloumlnbseacutegnek koumlszoumlnhetően hegeszteacutes soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera
amikor az alumiacutenium olvadeacutek aacutellapotba keruumll az oxidreacuteteg meacuteg szilaacuterd eacutes iacutegy
- 17 -
akadaacutelyozza a koumlteacutes kialakulaacutesaacutet Az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutet biztosiacutethatja a hegesztő
eljaacuteraacutes (pl AWI eljaacuteraacutes vaacuteltoacuteaacuteram alkalmazaacutesaacuteval) ellenkező esetben előzetes
feluumllettisztiacutetaacutesra van szuumlkseacuteg mely lehet mechanikus (pl csiszolaacutes) illetve keacutemiai (pl
savas vagy luacutegos paacutecolaacutes) A 6 taacuteblaacutezat tartalmazza a kuumlloumlnfeacutele hegesztő eljaacuteraacutesok soraacuten
az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak leggyakoribb moacutedjaacutet [7][8]
6 taacuteblaacutezat Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak moacutedja kuumlloumlnboumlző hegesztőeljaacuteraacutesok
eseteacuten [8]
Hegesztőeljaacuteraacutes Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesi moacutedja
Laacutenghegeszteacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel
AWI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal
VFI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal
BKI-eljaacuteraacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes Elektroacutednyomaacutes hataacutesaacutera feltoumlrik
Hidegsajtoloacute hegeszteacutes Az erő hataacutesaacutera feltoumlrik
Doumlrzshegeszteacutes Feluumlleti suacuterloacutedaacutessal
Ultrahanghegeszteacutes UH-frekvenciaacutejuacute rezgeacutesek hataacutesaacutera felleacutepő feluumlleti
suacuterloacutedaacutessal
312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A hegesztett alumiacutenium koumlteacutesek tuacutelnyomoacute toumlbbseacutegeacuteben a varratfeacutem szilaacuterdsaacutega eacutes
alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege elmarad az alapanyageacutetoacutel a hőhataacutesoumlvezetben pedig esetenkeacutent
meacuteg nagyobb szilaacuterdsaacutegcsoumlkkeneacutes figyelhető meg A jelentős kilaacutegyulaacutes miatt oumlmlesztő
hegeszteacutessel egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes nem hozhatoacute leacutetre A nemesiacutetett oumltvoumlzetek
hegeszteacutese soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera kuumlloumlnboumlző folyamatok zajlanak le a
hőhataacutesoumlvezetben Abban a tartomaacutenyban ahol a hőmeacuterseacuteklet meghaladja a szilaacuterd
oldatos tartomaacutenyt majd a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatt az anyag gyorsan lehűl
leacutenyegeacuteben meg is bdquoedződikrdquo Mesterseacutegesen oumlregiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten ezutaacuten az
oumlnnemesedeacutes is lezajlik iacutegy a mechanikai tulajdonsaacutegok az alapanyageacutehoz viszonyiacutetva
- 18 -
csak kis meacuterteacutekben romlanak Abban a tartomaacutenyban ahol csak a nemesiacuteteacutes
hőmeacuterseacutekleteacutet eacuteri el az anyag kilaacutegyulaacutes koumlvetkezik be a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok
nagy meacuterteacutekben romlanak a nyuacutelaacutes noumlvekedeacutese neacutelkuumll Nem nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacutesekor csak a kilaacutegyulaacutes figyelhető meg a hőhataacutesoumlvezetben Az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute
hogy az alumiacuteniumoumltvoumlzet tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően vaacuteltozoacute a hőhataacutesoumlvezet jellege de
megfigyelhető hogy mindegyik esetben jelentkezik valamilyen meacuterteacutekű kilaacutegyulaacutes A
kilaacutegyulaacutes meacuterteacutekeacutet a hegeszteacutestechnoloacutegia is befolyaacutesolja meacuterteacuteke csoumlkkenthető ha
mineacutel kisebb fajlagos hőbevitelű hőforraacutest alkalmazunk Ez a kilaacutegyulaacutes legkisebb
meacuterteacutekben ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes eseteacuten jelentkezik [7][8]
5 aacutebra Alumiacutenium oumltvoumlzetek kemeacutenyseacutegeacutenek vaacuteltozaacutesa a hőhataacutesoumlvezetben
oumlmlesztő hegeszteacutes soraacuten [8]
313 A varrat porozitaacutesa
Probleacutemaacutet okoznak a levegőből a hozaganyag eacutes az alapanyag feluumlleteacuteről a
hegfuumlrdőbe jutoacute szennyeződeacutesek de a legnagyobb veszeacutelyt szennyező gaacutezkeacutent a
hidrogeacuten jelenti mivel az alumiacuteniumban magasabb hőmeacuterseacutekleten nagy mennyiseacutegben
keacutepes oldoacutedni A hegfuumlrdő dermedeacutesekor az alumiacutenium gaacutezoldoacute keacutepesseacutege
drasztikusan majdnem szaacutezadreacuteszeacutere csoumlkken ezeacutert ekkor a fuumlrdőben leacutevő gaacutezok
taacutevozni igyekeznek aacutem ez a taacutevozaacutes nem koumlvetkezik be 100-ban a teljes
- 19 -
megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute
jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet
mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]
314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese
Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet
elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten
kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes
meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben
teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az
elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi
tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a
kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]
7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]
Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti
mennyiseacutege
[]
Oumltvoumlző
veszteseacuteg
[]
Kieacutegeacutes
meacuterteacuteke
[]
Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43
BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57
AlMg5 Mg 5 35 70
AWI VFI hegeszteacutes
(141131)
AlMg3 Mg 3 ~01 ~25
AlMg5 Mg 5 ~06 ~12
VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16
315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg
Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a
kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen
a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben
megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes
- 20 -
elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt
iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a
hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]
Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege
kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]
316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes
Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat
megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes
soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad
Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten
az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A
hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem
fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a
hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag
adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest
okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet
Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes
eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]
32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző
neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A
gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de
legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet
kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz
szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell
elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel
- 21 -
fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni
Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket
eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A
melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet
elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban
azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira
kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1
eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera
hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek
termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal
megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes
ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]
33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-
javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell
oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda
a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A
nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas
Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely
fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet
elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre
Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet
elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a
hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek
alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig
Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute
lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]
- 22 -
34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez
előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak
koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet
soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz
kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs
lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges
Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek
seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak
Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi
heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a
melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet
nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez
vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek
hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye
hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese
eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges
AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg
[8]
Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok
sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok
elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval
azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb
varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg
Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni
alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt
alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az
- 23 -
aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes
meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe
menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően
alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]
Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei
hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa
alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese
munkadarabok oumlsszefűzeacutese
fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa
kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese
hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa
illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa
kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese
Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel
hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri
hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett
koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb
repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]
35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez
leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a
koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes
ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak
koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag
kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az
alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA
nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg
- 24 -
kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint
aceacutelok eseteacuten [8][10]
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a
leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes
egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt
hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat
aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami
a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az
elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az
aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben
az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg
az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a
viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok
koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]
351 Hegesztő berendezeacutes
Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor
nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt
toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny
munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez
utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető
oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora
elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes
ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere
valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A
legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep
- 25 -
szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek
keacutesziacutethetők [8][12][13]
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi
aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a
munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti
tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel
a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet
eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos
vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen
felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy
azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű
elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb
probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az
eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez
Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű
alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes
elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve
alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute
heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]
A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat
alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is
szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a
hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor
az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]
- 26 -
8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]
Lemezvastagsaacuteg
[mm]
Elektroacuted aacutetmeacuterő
[mm]
Elektroacuted raacutediusz
[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel
05 16 35 50 65 25 25
08 16 45 50 74 35 36
10 16 5 100 80 40 46
13 16 6 100 875 45 51
16 16 6 100 98 52 58
20 22 7 150 110 57 66
25 22 8 150 125 65 71
32 22 9 150 146 71 76
352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a
hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg
eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek
eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az
elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a
koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute
alapanyagok eseteacuten [12]
Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő
varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat
soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a
soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg
noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute
alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az
alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a
- 27 -
legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium
oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a
varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]
6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)
20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium
oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219
eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40
mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb
aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban
- 28 -
megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő
meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad
aacutet [14]
Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből
adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely
a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel
vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos
adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen
meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]
Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes
a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes
eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes
toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll
vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher
elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy
kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]
8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]
A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely
az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat
Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen
- 29 -
csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a
kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa
ajaacutenlott [8]
Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes
Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse
alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető
a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott
melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti
nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg
eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell
noumlvelni az elektroacutederőt [8]
353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt
aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre
Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind
a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a
parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai
tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten
bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]
A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten
bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt
hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6
oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]
Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai
vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes
eseteacuteben sem [15]
- 30 -
9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]
Proacutebadarab
szaacutema
Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő
[perioacutedus]
Hegeszteacutesi aacuteram
[kA]
1 3237 2 235
2 3237 2 264
3 3237 2 269
4 3237 2 275
5 3237 1 264
6 3237 3 264
7 3237 4 264
8 3237 5 264
9 4709 2 264
10 3826 2 264
11 2649 2 264
12 2354 2 264
13 3237 2 287
10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
[MPa]
Folyaacuteshataacuter
[MPa]
Oumltvoumlző elemek []
Si Mn Mg Fe Cu Al
3056 2451 102 067 076 026 002 9724
A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje
nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt
folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb
hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a
kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]
- 31 -
9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]
Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse
meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett
maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes
csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten
laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]
10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]
A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos
szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A
heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja
- 32 -
Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel
szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett
koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a
heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11
aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett
koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]
11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
- 33 -
A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek
kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes
vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint
az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem
befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute
alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes
koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]
13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert
kemeacutenyseacutegek [15]
- 34 -
A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg
Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll
befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő
A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek
terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis
nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő
eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az
eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter
ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő
is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet
hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere
eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek
megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]
14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]
- 35 -
A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute
vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse
aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a
neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt
koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet
kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]
354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok
Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos
vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek
keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya
maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek
romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a
megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]
Max
te
rhel
eacutes [
N]
- 36 -
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok
haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet
elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a
keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el
Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben
koumlvetkezik be [8]
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert
alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő
helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a
vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer
az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő
koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez
oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg
veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram
eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb
hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az
effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]
Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő
tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos
hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy
meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem
megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem
elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]
A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt
koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium
hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute
megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-
oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos
szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek
kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute
- 37 -
tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet
kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]
16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]
- 38 -
Taacutevolsaacuteg [mm]
17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]
Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is
megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat
kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17
aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek
kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]
Kem
eacuteny
seacuteg
HV
02
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 4 -
Az alumiacutenium legfőbb oumltvoumlzőelemeit csoportosiacutethatjuk a legjellemzőbb
tulajdonsaacutegjaviacutetoacute hataacutesuk alapjaacuten [3]
Szilaacuterdsaacutegnoumlvelők Mg Cu Si Zn
Korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg javiacutetoacutek Mn Sb
Szemcsefinomiacutetoacutek Ti Cr
Melegszilaacuterdsaacuteg noumlvelő Ni
Forgaacutecsolhatoacutesaacuteg javiacutetoacute Co Fe Bi
Oumlnthetőseacuteg javiacutetoacutek Si Cu Mg
Az 1 aacutebraacuten a szilaacuterdsaacutegnoumlvelő alumiacutenium oumltvoumlzők hataacutesa laacutethatoacute az oumltvoumlzőtartalom
fuumlggveacutenyeacuteben
1 aacutebra Szilaacuterdsaacutegnoumlvelő hataacutes az oumltvoumlzőtartalom fuumlggveacutenyeacuteben [3]
23 Az alumiacutenium oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa az egyensuacutelyi diagram
alapjaacuten
Az alumiacutenium a legtoumlbb oumltvoumlzőjeacutevel ndash koumlztuumlk a reacutezzel a mangaacutennal eacutes a
sziliacuteciummal is melyek a szilaacuterdsaacuteg szempontjaacuteboacutel fontosak ndash az 2 aacutebraacuten laacutethatoacute
- 5 -
eutektikus oumltvoumlzőrendszert alkot Az egyensuacutelyi diagramon laacutethatoacute hogy a D eacutes G
pontok koumlzoumltt a hőmeacuterseacuteklet csoumlkkeneacuteseacutevel az α-szilaacuterd oldat egyre kevesebb oumltvoumlzőt
keacutepes oldatban tartani Ez a jelenseacuteg ad lehetőseacuteget a legtoumlbb alumiacutenium oumltvoumlzet
nemesiacuteteacuteseacutere kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacuteseacutere Szobahőmeacuterseacutekleten tehaacutet a legtoumlbb alumiacutenium
oumltvoumlzet egy laacutegy α-szilaacuterd oldatboacutel eacutes egy abba aacutegyazott kemeacuteny feacutemes vegyuumlletből aacutell
[2]
A keacutetalkotoacutes egyensuacutelyi diagram szerint az oumltvoumlzeteket haacuterom csoportra oszthatjuk
A roacutemai I-gyel illetve II-vel jeloumllt tartomaacutenyokba tartozoacute oumltvoumlzetek nagyreacuteszt szilaacuterd
oldatot tartalmaznak Ez a keacutet csoport alkotja az alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzeteket Az
I-es tartomaacuteny oumltvoumlzetei szobahőmeacuterseacutekleten is 100 α-szilaacuterd oldatot tartalmaznak a
II-es tartomaacutenyba tartozoacute oumltvoumlzetekben azonban szobahőmeacuterseacutekleten megjelenik a
feacutemes vegyuumllet A hőmeacuterseacuteklet csoumlkkeneacuteseacutevel egyuumltt csoumlkkenő oldoacutekeacutepesseacuteg teszi
lehetőveacute az oumltvoumlzetek nemesiacuteteacuteseacutet iacutegy a II-es csoport tagjait alakiacutethatoacute nemesiacutethető
oumltvoumlzeteknek nevezzuumlk Az I-es csoportba tartozoacute oumltvoumlzetek nem-nemesiacutethetők A III-
as jelű csoportba tartozoacute oumltvoumlzetek szobahőmeacuterseacutekleten egyaacuteltalaacuten nem tartalmaznak
laacutegy α-szilaacuterd oldatot iacutegy nem is alakiacutethatoacutek Ezt a csoportot oumlnteacuteszeti alumiacutenium
oumltvoumlzeteknek nevezzuumlk [2]
2 aacutebra Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jellegzetes egyensuacutelyi diagramja [2]
- 6 -
3 aacutebra A legjellemzőbb alumiacutenium oumltvoumlzetek [1]
A 3 aacutebraacuten laacutethatoacutek a legfőbb alumiacutenium oumltvoumlzetek eacutes azok besorolaacutesa az előbb
emliacutetett nemesiacutethető oumlnteacuteszeti illetve alakiacutethatoacute csoportokba
24 Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jeloumlleacutesrendszere
Az iparban leggyakrabban hasznaacutelt jeloumlleacutesrendszer szerint a 23-as fejezetben
megkuumlloumlnboumlztetett alakiacutethatoacute illetve oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese kuumlloumlnboumlző tovaacutebbaacute
egy adott oumltvoumlzet hőkezeltseacutegi eacutes gyaacutertaacutesi aacutellapotaacutet is jeloumlljuumlk
241 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek jeloumlleacutese
Az alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek szaacutemjele egy neacutegy jegyű szaacutem (Pl 7075) amelyből az első
szaacutem azt jeloumlli hogy az adott oumltvoumlzet melyik oumltvoumlzetcsoportba tartozik Az alakiacutethatoacute
oumltvoumlzetek főcsoportjait az 1 taacuteblaacutezat tartalmazza [1]
A maacutesodik szaacutem (A 7075-oumls oumltvoumlzet eseteacuten a 0) azt mutatja meg hogy az oumltvoumlzet
elteacuter-e a főcsoporttoacutel Amennyiben a maacutesodik szaacutem 0 nincs elteacutereacutes ha pedig nem 0
akkor egy moacutedosiacutetott oumltvoumlzetről beszeacuteluumlnk
- 7 -
Az utolsoacute keacutet szaacutemjegy egy adott főcsoporton beluumlli azonosiacutetaacutesra szolgaacutel Kiveacutetelt
keacutepez azonban az 1xxx jelű főcsoport Itt az utolsoacute keacutet szaacutemjegy a 99 feletti minimaacutelis
alumiacuteniumtartalom megadaacutesaacutera szolgaacutel
1 taacuteblaacutezat Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa [1]
Főcsoport Fő oumltvoumlző elem
1xxx Oumltvoumlzetlen min 9900 Alumiacutenium
2xxx Reacutez
3xxx Mangaacuten
4xxx Sziliacutecium
5xxx Magneacutezium
6xxx Magneacutezium eacutes Sziliacutecium
7xxx Cink
8xxx Liacutetium
9xxx Egyeacuteb
242 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese
Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese az alakiacutethatoacute oumltvoumlzetekeacutehez hasonloacute Ezeket az
oumltvoumlzeteket egy haacuterom jegyű szaacutemmal eacutes egy tizedes eacuterteacutekkel jeloumlljuumlk az alaacutebbi
formaacuteban xxxx Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek főcsoportjait a 2 taacuteblaacutezat tartalmazza [1]
Az első szaacutemjegy itt is a főcsoportot jeloumlli a maacutesodik kettő pedig a főcsoporton
beluumlli azonosiacutetaacutest szolgaacuteljaacutek Az utolsoacute szaacutem az oumltvoumlzet gyaacutertaacutesi aacutellapotaacutera utal Ha 0
akkor oumlntoumltt ha 1 vagy 2 akkor az oumltvoumlzet ruacutedoumlntveacuteny [1]
- 8 -
2 taacuteblaacutezat Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa [1]
Főcsoport Fő oumltvoumlző elem
1xxx Oumltvoumlzetlen min 9900 Alumiacutenium
2xxx Reacutez
3xxx Sziliacutecium eacutes Reacutez vagy Magneacutezium
4xxx Sziliacutecium
5xxx Magneacutezium
6xxx -
7xxx Cink
8xxx Oacuten
9xxx Egyeacuteb
243 Alumiacutenium oumltvoumlzetek kezeltseacutegi aacutellapotaacutenak jeloumlleacutese
A kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek a veacutegleges szilaacuterdsaacutegi aacutellapotukat mechanikai
tulajdonsaacutegaikat eacutes egyeacuteb jellemzőiket (peacuteldaacuteul korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg) a nyersanyaggyaacutertaacutest
koumlvető keacutepleacutekeny alakiacutetaacutessal vagy hőkezeleacutessel egyuumltt eacuterik el
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jeleacutehez aacuteltalaacuteban koumltőjellel kapcsoloacutedik egy kiegeacutesziacutető jel
Ez a jel egy betűből eacutes egy szaacutemboacutel aacutell A betű jeloumlli az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott kezeleacutes
tiacutepusaacutet a szaacutem pedig a kezeleacutes folyamataacuteroacutel ad tovaacutebbi informaacutecioacutekat Ezen kiegeacutesziacutető
jel ceacutelja nem az eljaacuteraacutesok pontos leiacuteraacutesa (peacuteldaacuteul a hőkezeleacutes pontos hőmeacuterseacuteklete eacutes
hőntartaacutesi ideje vagy a keacutepleacutekeny alakiacutetaacutes meacuterteacuteke) sokkal inkaacutebb az oumltvoumlzeten
veacutegrehajtott utoacutelagos kezeleacutesek tiacutepusaacutenak eacutes sorrendjeacutenek az ismerteteacutese Az oumltvoumlzetek
jeleacuteben F O H W illetve T betűk szerepelhetnek melyek jelenteacutesei az alaacutebbiak [4]
F Gyaacutertaacutesi aacutellapotuacute oumltvoumlzetek Oumlnteacuteszeti eacutes alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek eseteacuten
egyaraacutent alkalmazhatoacute a jeloumlleacutes Ezen oumltvoumlzetek gyaacutertaacutesa soraacuten a
hőmeacuterseacutekleti eacuterteacutekekre eacutes az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutere nincs kifejezett előiacuteraacutes
O Laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek Olyan alakiacutethatoacute vagy oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek melyek
gyaacutertaacutesa soraacuten laacutegyiacutetaacutest alkalmaztak ennek eredmeacutenyekeacutent a gyaacutertaacutesi
folyamat veacutegeacuten kisebb a maradoacute feszuumlltseacuteg mint laacutegyiacutetaacutes neacutelkuumll
- 9 -
H Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek Veacutegső szilaacuterdsaacutegukat keacutepleacutekeny
alakiacutetaacutessal eacuterik el egyes esetekben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutesen is aacutetesnek
W Homogenizaacuteloacute izziacutetaacutessal kezelt oumltvoumlzetek Csak termeacuteszetesen oumlregiacutethető
oumltvoumlzetek eseteacuten alkalmazzaacutek nem veacutegleges kezeleacutes Az izziacutetaacutes utaacuten a
legtoumlbb esetben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutes vagy alakiacutetaacutes szuumlkseacuteges a veacutegső
mechanikai tulajdonsaacutegok eleacutereacuteseacutehez
T Termikusan kezelt oumltvoumlzetek Az alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuteben
leggyakrabban alkalmazott jeloumlleacutes mivel a kiegeacutesziacutető szaacutemokkal magaacuteban
foglalja az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott alakiacutetaacutesokat eacutes hőkezeleacuteseket egyaraacutent
Az F O eacutes W jeloumlleacuteseket aacuteltalaacuteban szaacutemkoacuted neacutelkuumll alkalmazzaacutek mivel gyakran
ezekben az aacutellapotokban az oumltvoumlzetek meacuteg feacutelkeacuteszek tovaacutebbi kezeleacutesre szorulnak
A H illetve T jeloumlleacutesek utaacuten mindig aacutell egy szaacutemkoacuted mely az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott
kezeleacutesek reacuteszletezeacuteseacutere szolgaacutel Ezen szaacutemkoacutedok jelenteacuteseacutet a 3 eacutes 4 taacuteblaacutezatok
tartalmazzaacutek
Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetott oumltvoumlzetek eseteacuten a H utaacuten mindig keacutet szaacutemjegy aacutell Az első
jelzi az alapvető kezeleacutest a maacutesodik az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutet mutatja A kuumlloumlnboumlző szaacutemok
jelenteacuteseit a 3 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze
3 taacuteblaacutezat Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]
Az alapvető kezeleacutes tiacutepusa Az alakiacutetaacutes foka
H1x Csak alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva Hx2 Negyed kemeacuteny
H2x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes reacuteszleges
uacutejrakristaacutelyosiacutetoacute izziacutetaacutessal laacutegyiacutetva
Hx4 Feacutelkemeacuteny
H3x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes termikus
kezeleacutessel stabilizaacutelva
Hx6 Haacuteromnegyed kemeacuteny
H4x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes lakkozva vagy
festve
Hx8 Teljesen kemeacuteny
Hx9 Extra kemeacuteny
- 10 -
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek legaacuteltalaacutenosabb eacutes leggyakoribb hőkezeleacutese a kivaacutelaacutesos
kemeacutenyiacuteteacutes amely egy homogenizaacuteloacute izziacutetaacutesboacutel majd azt koumlvető gyors hűteacutesből veacuteguumll
pedig egy termeacuteszetes vagy mesterseacuteges oumlregiacuteteacutesből aacutell A megfelelő tulajdonsaacuteg eleacutereacutese
eacuterdekeacuteben a kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacutes leacutepeacuteseit keacutepleacutekenyalakiacutetaacutessal kombinaacutelva kuumlloumlnboumlző
sorrendben veacutegzik el Ezen kuumlloumlnboumlző folyamatok megkuumlloumlnboumlzteteacuteseacutere szolgaacutel a
termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutese eseteacuten a T utaacuten aacutelloacute első szaacutem Ezt a szaacutemot tovaacutebbi
4 koumlvetheti melyek az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegi aacutellapotaacutera eacutes az esetleges egyeacuteb kezeleacutesekre
vonatkoznak A 4 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute a hőkezeleacutesi ciklusokat jeloumllő szaacutemok eacutes
azok jelenteacutesei
4 taacuteblaacutezat Termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]
T1 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T2 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd termeacuteszetesen
oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T3 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes eacutes melegalaktaacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd
termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T4 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T5 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T6 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett
oumltvoumlzetek (csuacutecsra oumlregiacuteteacutes)
T7 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten stabil aacutellapotba
kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek (tuacuteloumlregiacuteteacutes)
T8 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes majd hidegalakiacutetaacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett
oumltvoumlzetek
T9 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett majd hidegen
alakiacutetott oumltvoumlzetek
T10 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd mesterseacutegesen
oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
- 11 -
25 Alumiacutenium oumltvoumlzetek az autoacuteiparban
Az alumiacutenium leacutenyegeacuteben a toumlmeggyaacutertaacutesaacutenak megkezdeacutese oacuteta jelen van az
autoacuteiparban 1899-ben bemutattaacutek az első alumiacutenium karosszeacuteriaacutejuacute versenyautoacutet majd
1901-ben Karl Benz megalkotta az első alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt motort Ezt
koumlvetően egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg fejlesztette tovaacutebb az alumiacutenium motor
koncepcioacutejaacutet eacutes alkalmaztaacutek toumlmeggyaacutertott valamint versenyekre szaacutent modellekben
egyaraacutent Az 1970-es olaj vaacutelsaacuteg utaacuten a meacuternoumlkoumlk toumlrekedni kezdtek az aceacutel
karosszeacuteriaelemek alumiacuteniummal valoacute helyettesiacuteteacuteseacutere az oumlssztoumlmeg jelentős
lecsoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben Ez a tendencia napjainkban sem vaacuteltozott A teljes meacuterteacutekben
alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteriaacutek egyelőre csak preacutemium kategoacuteriaacutes jaacuterművekben
talaacutelhatoacuteak meg Az első toumlmeggyaacutertott alumiacutenium karosszeacuteriaacutes autoacutet az Audi mutatta
be 1994-ben az A8-as tiacutepus formaacutejaacuteban Ezt koumlvetően a Mercedes a Porsche a Land
Rover eacutes a Jaguar is megkezdte az alumiacutenium karosszeacuteriaacutes csuacutecstermeacutekek gyaacutertaacutesaacutet [5]
Egy uacutejabb meacuterfoumlldkő koumlvetkezett be az autoacutegyaacutertaacutes toumlrteacutenelmeacuteben 2014-ben amikor
a Ford piacra dobta leghiacuteresebb pickup-jaacutenak leguacutejabb vaacuteltozataacutet amelyben szinteacuten
megjelent a teljes meacuterteacutekben alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteria A Ford 150-esben
alkalmazott alumiacutenium karosszeacuteria 315 kg-mal lett koumlnnyebb mint aceacutel szerkezetű
elődje mind emellett joacuteval kevesebb a CO2 kibocsaacutetaacutesa valamint sokkal jobb
vezethetőseacuteg jellemzi [5]
Az alumiacutenium autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak tovaacutebbi előnye az alacsony sűrűseacutegeacuten kiacutevuumll
hogy nagyon joacute az energia elnyelő keacutepesseacutege A kuumllső ndash peacuteldaacuteul uumltkoumlzeacutes soraacuten felleacutepő ndash
hataacutesokat az aceacutelnaacutel keacutetszer hateacutekonyabban nyeli el eacuteppen ezeacutert alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt
energia elnyelő elemeket maacuter reacutegoacuteta hasznaacutelnak az autoacuteiparban A Tesla elektromos
autoacutekban peacuteldaacuteul haacuteromreacuteszes uumltkoumlzeacutesveacutedelmi rendszer talaacutelhatoacute Az első szint egy
alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt uumlteacuteselnyelő ruacuted mely kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően az uumltkoumlzeacutesi
energia elnyeleacutese mellett az autoacute eleacute keruumllő taacutergyat eltolni toumlrekszik az uacutetboacutel A maacutesodik
szint egy titaacutenboacutel keacuteszuumllt lemez mely veacutedi az autoacute elejeacuteben elhelyezkedő
legsebezhetőbb elemeket Veacuteguumll a harmadik szint egy bordaacutezott feluumlletű alumiacutenium
- 12 -
lemez mely szinteacuten energia elnyelő eacutes kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően segiacuteti az autoacute
mozdiacutethatatlan akadaacutelyok feletti aacutetsiklaacutesaacutet uumltkoumlzeacutes soraacuten [5]
A szerkezeti előnyein kiacutevuumll egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg igyekszik az alumiacutenium
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacutegaacutet is kihasznaacutelni Toumlrekednek az alumiacutenium alkatreacuteszeket
uacutejrahasznosiacutetott alapanyagboacutel legyaacutertani melyet eloumlregedett roncs autoacutekboacutel nyerneacutenek
ki [5]
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek kutataacutesa eacutes alkalmazaacutesa az autoacuteiparban hosszuacute idő oacuteta
zajlik mely soraacuten leacutenyegeacuteben az oumlsszes lehetseacuteges alumiacuteniumoumltvoumlzetet kiproacutebaacuteltaacutek eacutes
koumlrvonalazoacutedott mely oumltvoumlzőelemek alkalmazaacutesa a legmegfelelőbb [6]
A jaacuterművekben megtalaacutelhatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetek jelentős reacutesze alakiacutethatoacute oumltvoumlzet
melyet a karosszeacuteria előaacutelliacutetaacutesa soraacuten alkalmaznak Joacuteval kisebb mennyiseacutegben de jelen
vannak oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek is peacuteldaacuteul a dugattyuacutekban Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek koumlzoumltt
kuumlloumln csoportba soroljuk a dugattyuacute-oumltvoumlzeteket (Jeloumlleacutesuumlk Douml) melyek koumlzuumll
Euroacutepaacuteban a legelterjedtebbek a szilumin baacutezisuacute oumltvoumlzetek ezek koumlzuumll is az eutektikus
Douml Al-Si oumltvoumlzet A Douml Al-Si oumltvoumlzet 12 sziliacutecium tartalma mellett 1 rezet 1
nikkelt eacutes 1 magneacuteziumot is tartalmaz [2]
A 4 aacutebraacuten laacutethatoacute a fő oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega A karosszeacuteriaacutek aacuteltal
megkoumlvetelt nagy szilaacuterdsaacuteg miatt az iparban leggyakrabban a 2xxx 5xxx 6xxx illetve
7xxx csoportokba tartozoacute oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek fel Egy adott autoacute gyaacutertaacutesaacutehoz
felhasznaacutelt kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek szaacutema a gyaacutertaacutes volumeneacutetől fuumlgg Kissorozatban
gyaacutertott jaacutermű eseteacuten toumlrekednek minden egyes elemhez a lehető legmegfelelőbb
oumltvoumlzet hasznaacutelni ezzel ellenteacutetben toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten a gyaacutertaacutesi folyamat
egyszerűsiacuteteacutese eacutes a koumlltseacutegek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek
szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesa a ceacutel [6]
- 13 -
4 aacutebra Az oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega [3]
251 A leggyakrabban alkalmazott oumltvoumlzettiacutepusok tulajdonsaacutegai
2xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
Ezen oumltvoumlzetek elsőszaacutemuacute oumltvoumlzője a reacutez de gyakran maacutesodik elemkeacutent
magneacuteziumot is tartalmaznak Nagy szilaacuterdsaacuteguacuteak hőkezelhetők kivaacutelaacutesosan
kemeacutenyiacutethetők Nemesiacutetett aacutellapotban szilaacuterdsaacuteguk meghaladja az oumltvoumlzetlen aceacutelokeacutet
azonban a hőkezeleacutes hataacutesaacutera a nyuacutelaacutesuk csoumlkken A reacutez miatt a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteguk nem
olyan joacute mint a toumlbbi alumiacutenium oumltvoumlzeteacute tovaacutebbaacute egyes esetekben szemcsehataacuter menti
korroacutezioacutera is hajlamosak lehetnek A korroacutezioacutes probleacutemaacutek miatt lemez formaacuteban a 2xxx
jelű oumltvoumlzeteket aacuteltalaacuteban oumltvoumlzetlen alumiacuteniummal vagy magneacutezium eacutes sziliacutecium
oumltvoumlzeacutesű 6xxx jelű alumiacuteniummal boriacutetjaacutek mindkeacutet oldalaacuteroacutel esetleg 1 cinkkel
oumltvoumlzik a feluumlleteacutet a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteg javiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben [1][6]
5xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
A fő oumltvoumlző a magneacutezium melyet oumlnaacutelloacutean vagy mangaacutennal egyuumltt alkalmazva az
eredmeacuteny nagy szilaacuterdsaacuteguacute nem nemesiacutethető alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutethető oumltvoumlzet A Mg
sokkal hataacutesosabb szilaacuterdsaacuteg noumlvelő oumltvoumlző mint a mangaacuten Kb 08 Mg hataacutesa
megegyezik 125 mangaacuten hataacutesaacuteval eacutes sokkal toumlbbet is alkalmazhatunk belőle Ezek
az oumltvoumlzetek joacutel hegeszthetők eacutes joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacutegot mutatnak tengerviacutezben is
- 14 -
Alapvetően belső karosszeacuteriaelemek eacutes LPG gaacuteztartaacutelyok gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1]
[6]
6xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
A fő oumltvoumlző elemek a sziliacutecium eacutes a magneacutezium A kettős oumltvoumlzeacutesnek koumlszoumlnhetően
ezek az oumltvoumlzetek hőkezelhetők Az 5xxx jelű csoportnaacutel jobban sajtolhatoacutek eacutes
forgaacutecsolhatoacutek Szilaacuterdsaacuteguk koumlzepesnek mondhatoacute kisebb mint a 2xxx eacutes a 7xxx
csoportokba tartozoacute oumltvoumlzetekeacute de joacutel hegeszthetők eacutes alakiacutethatoacutek tovaacutebbaacute korroacutezioacuteval
szembeni ellenaacutellaacutesuk is kivaacuteloacute Uumltkoumlzeacutesveacutedelmi elemek uumlleacutesek loumlkhaacuteriacutetoacutek
karosszeacuteriaelemek eacutes alvaacutezkeretek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]
7xxx főcsoport tulajdonaacutegai
A fő oumltvoumlző elem a cink de kis mennyiseacutegben magneacuteziumot rezet eacutes kroacutemot is
tartalmazhatnak Ebbe a csoportba tartoznak a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium
oumltvoumlzetek Korroacutezioacuteval szembeni ellenaacutellaacutesuk eacutes hegeszthetőseacuteguumlk az oumltvoumlzeacutestől
fuumlggően vaacuteltozik alakiacutethatoacutesaacuteguk nem a legjobb de oumlnnemesedők mely hegeszteacutes
eseteacuten kifejezetten előnyoumls A főcsoport magasabb szilaacuterdsaacuteguacute tagjai hajlamosabbak a
korroacutezioacutes repedeacutesre ezeacutert aacuteltalaacuteban tuacuteloumlregiacutetett aacutellapotban alkalmazzaacutek őket A nagy
szilaacuterdsaacuteg mellett a joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg megtartaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben egyre toumlbbfeacutele
hőkezelő eljaacuteraacutest fejlesztenek ki ilyen peacuteldaacuteul a kettős oumlregiacuteteacutes mely soraacuten a
korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg noumlveleacutese mellett nem csoumlkken az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutega Nagy teherbiacuteraacutesuacute
elemek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]
Az 5 taacuteblaacutezat oumlsszefoglalja a kuumlloumlnboumlző iparaacutegakban leggyakrabban alkalmazott
kuumlloumlnfeacutele alumiacutenium oumltvoumlzettiacutepusokat
- 15 -
5 taacuteblaacutezat Kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek felhasznaacutelaacutesi teruumlletei [3]
Csoport Autoacute
gyaacutertaacutes
Hajoacutegyaacutertaacutes
off-shore
szerkezetek
Repuumllőgeacutep-
gyaacutertaacutes
Űrhajoacute
gyaacutertaacutes
Kereacutekpaacuter
gyaacutertaacutes Eacutepiacutetőipar
1xxx 1050
1200
2xxx
2008
2016
2036
2024 2195
2219 2014
3xxx 3003
3103
4xxx 4043
5xxx
5083
5182
5456
5754
5052
5059
5083
5086
5052 5059
6xxx 6016
6082
6061
6063
6061
6063
6061
6063
7xxx 7020 7068
7075
7005
7075 7020
- 16 -
3 ALUMIacuteNIUM OumlTVOumlZETEK HEGESZTHETŐSEacuteGE
Az anyagok hegeszthetőseacutege egy oumlsszetett tulajdonsaacuteg mely leacutenyegeacuteben a
hegeszteacutestechnoloacutegiaacutetoacutel fuumlggő alkalmassaacuteg egy olyan koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutera mely helyi
tulajdonsaacutegai eacutes a szerkezetre gyakorolt hataacutesa alapjaacuten teljesiacuteti a vele szemben
taacutemasztott koumlvetelmeacutenyeket Ebből koumlvetkezően tehaacutet a hegeszthetőseacuteg nem egzakt
tulajdonsaacuteg nincs egyeacutertelműen joacutel vagy rosszul hegeszthető anyag egyetlen
vizsgaacutelattal eacutes meacuterőszaacutemmal nem jellemezhető az egyes teacutenyezőket kuumlloumln-kuumlloumln
vizsgaacutelva minősiacutethetők a koumlteacutesek A hegeszthetőseacuteget befolyaacutesoloacute teacutenyezők a hegesztett
szerkezet kialakiacutetaacutesa a koumlteacutesben jelen leacutevő anyagok eacutes a koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz
alkalmazott hegeszteacutestechnoloacutegia [7]
Az alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek az aceacutelokeacutetoacutel Ezek
a sajaacutetos tulajdonsaacutegok leginkaacutebb az oumlmlesztő hegesztőeljaacuteraacutesokat befolyaacutesoljaacutek Az
alumiacuteniumokra jellemző olvadaacutesi hőmeacuterseacuteklet leacutenyegesen alacsonyabb mint az
aceacutelokeacute megolvasztaacutesukhoz meacutegis sokkal toumlbb hő szuumlkseacuteges ami az alumiacuteniumok
sokkal nagyobb hővezető keacutepesseacutegeacutenek nagyobb fajlagos hőkapacitaacutesaacutenak eacutes
olvadaacuteshőjeacutenek koumlszoumlnhető A nagy meacuterteacutekű hőtaacutegulaacutes a hegeszteacutes soraacuten bevitt hő eacutes
annak a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatti gyors szeacutetaacuteramlaacutesa valamint a hűleacutes
koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes miatt az alumiacutenium oumltvoumlzetek
elteacuterő hegeszteacutestechnoloacutegiaacutet igeacutenyelnek [7][8]
31 Az alumiacuteniumok hegeszthetőseacutegeacutet befolyaacutesoloacute teacutenyezők
311 A feluumlleti oxidreacuteteg
Az alumiacutenium oxigeacuten iraacutenti affinitaacutesa annyira nagy hogy a feluumlleteacuten kialakuloacute Al2O3
reacuteteg veacutegleges eltaacutevoliacutetaacutesa nem lehetseacuteges Az oxidreacuteteg olvadaacutespontja 2050 degC amely
joacuteval nagyobb mint az alumiacutenium oumltvoumlzetekre jellemző 600 degC koumlruumlli olvadaacutesi
hőmeacuterseacuteklet A nagy kuumlloumlnbseacutegnek koumlszoumlnhetően hegeszteacutes soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera
amikor az alumiacutenium olvadeacutek aacutellapotba keruumll az oxidreacuteteg meacuteg szilaacuterd eacutes iacutegy
- 17 -
akadaacutelyozza a koumlteacutes kialakulaacutesaacutet Az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutet biztosiacutethatja a hegesztő
eljaacuteraacutes (pl AWI eljaacuteraacutes vaacuteltoacuteaacuteram alkalmazaacutesaacuteval) ellenkező esetben előzetes
feluumllettisztiacutetaacutesra van szuumlkseacuteg mely lehet mechanikus (pl csiszolaacutes) illetve keacutemiai (pl
savas vagy luacutegos paacutecolaacutes) A 6 taacuteblaacutezat tartalmazza a kuumlloumlnfeacutele hegesztő eljaacuteraacutesok soraacuten
az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak leggyakoribb moacutedjaacutet [7][8]
6 taacuteblaacutezat Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak moacutedja kuumlloumlnboumlző hegesztőeljaacuteraacutesok
eseteacuten [8]
Hegesztőeljaacuteraacutes Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesi moacutedja
Laacutenghegeszteacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel
AWI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal
VFI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal
BKI-eljaacuteraacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes Elektroacutednyomaacutes hataacutesaacutera feltoumlrik
Hidegsajtoloacute hegeszteacutes Az erő hataacutesaacutera feltoumlrik
Doumlrzshegeszteacutes Feluumlleti suacuterloacutedaacutessal
Ultrahanghegeszteacutes UH-frekvenciaacutejuacute rezgeacutesek hataacutesaacutera felleacutepő feluumlleti
suacuterloacutedaacutessal
312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A hegesztett alumiacutenium koumlteacutesek tuacutelnyomoacute toumlbbseacutegeacuteben a varratfeacutem szilaacuterdsaacutega eacutes
alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege elmarad az alapanyageacutetoacutel a hőhataacutesoumlvezetben pedig esetenkeacutent
meacuteg nagyobb szilaacuterdsaacutegcsoumlkkeneacutes figyelhető meg A jelentős kilaacutegyulaacutes miatt oumlmlesztő
hegeszteacutessel egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes nem hozhatoacute leacutetre A nemesiacutetett oumltvoumlzetek
hegeszteacutese soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera kuumlloumlnboumlző folyamatok zajlanak le a
hőhataacutesoumlvezetben Abban a tartomaacutenyban ahol a hőmeacuterseacuteklet meghaladja a szilaacuterd
oldatos tartomaacutenyt majd a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatt az anyag gyorsan lehűl
leacutenyegeacuteben meg is bdquoedződikrdquo Mesterseacutegesen oumlregiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten ezutaacuten az
oumlnnemesedeacutes is lezajlik iacutegy a mechanikai tulajdonsaacutegok az alapanyageacutehoz viszonyiacutetva
- 18 -
csak kis meacuterteacutekben romlanak Abban a tartomaacutenyban ahol csak a nemesiacuteteacutes
hőmeacuterseacutekleteacutet eacuteri el az anyag kilaacutegyulaacutes koumlvetkezik be a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok
nagy meacuterteacutekben romlanak a nyuacutelaacutes noumlvekedeacutese neacutelkuumll Nem nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacutesekor csak a kilaacutegyulaacutes figyelhető meg a hőhataacutesoumlvezetben Az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute
hogy az alumiacuteniumoumltvoumlzet tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően vaacuteltozoacute a hőhataacutesoumlvezet jellege de
megfigyelhető hogy mindegyik esetben jelentkezik valamilyen meacuterteacutekű kilaacutegyulaacutes A
kilaacutegyulaacutes meacuterteacutekeacutet a hegeszteacutestechnoloacutegia is befolyaacutesolja meacuterteacuteke csoumlkkenthető ha
mineacutel kisebb fajlagos hőbevitelű hőforraacutest alkalmazunk Ez a kilaacutegyulaacutes legkisebb
meacuterteacutekben ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes eseteacuten jelentkezik [7][8]
5 aacutebra Alumiacutenium oumltvoumlzetek kemeacutenyseacutegeacutenek vaacuteltozaacutesa a hőhataacutesoumlvezetben
oumlmlesztő hegeszteacutes soraacuten [8]
313 A varrat porozitaacutesa
Probleacutemaacutet okoznak a levegőből a hozaganyag eacutes az alapanyag feluumlleteacuteről a
hegfuumlrdőbe jutoacute szennyeződeacutesek de a legnagyobb veszeacutelyt szennyező gaacutezkeacutent a
hidrogeacuten jelenti mivel az alumiacuteniumban magasabb hőmeacuterseacutekleten nagy mennyiseacutegben
keacutepes oldoacutedni A hegfuumlrdő dermedeacutesekor az alumiacutenium gaacutezoldoacute keacutepesseacutege
drasztikusan majdnem szaacutezadreacuteszeacutere csoumlkken ezeacutert ekkor a fuumlrdőben leacutevő gaacutezok
taacutevozni igyekeznek aacutem ez a taacutevozaacutes nem koumlvetkezik be 100-ban a teljes
- 19 -
megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute
jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet
mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]
314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese
Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet
elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten
kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes
meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben
teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az
elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi
tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a
kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]
7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]
Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti
mennyiseacutege
[]
Oumltvoumlző
veszteseacuteg
[]
Kieacutegeacutes
meacuterteacuteke
[]
Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43
BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57
AlMg5 Mg 5 35 70
AWI VFI hegeszteacutes
(141131)
AlMg3 Mg 3 ~01 ~25
AlMg5 Mg 5 ~06 ~12
VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16
315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg
Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a
kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen
a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben
megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes
- 20 -
elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt
iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a
hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]
Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege
kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]
316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes
Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat
megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes
soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad
Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten
az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A
hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem
fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a
hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag
adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest
okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet
Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes
eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]
32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző
neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A
gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de
legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet
kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz
szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell
elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel
- 21 -
fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni
Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket
eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A
melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet
elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban
azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira
kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1
eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera
hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek
termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal
megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes
ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]
33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-
javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell
oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda
a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A
nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas
Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely
fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet
elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre
Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet
elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a
hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek
alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig
Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute
lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]
- 22 -
34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez
előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak
koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet
soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz
kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs
lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges
Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek
seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak
Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi
heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a
melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet
nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez
vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek
hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye
hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese
eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges
AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg
[8]
Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok
sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok
elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval
azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb
varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg
Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni
alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt
alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az
- 23 -
aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes
meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe
menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően
alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]
Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei
hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa
alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese
munkadarabok oumlsszefűzeacutese
fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa
kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese
hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa
illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa
kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese
Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel
hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri
hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett
koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb
repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]
35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez
leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a
koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes
ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak
koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag
kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az
alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA
nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg
- 24 -
kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint
aceacutelok eseteacuten [8][10]
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a
leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes
egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt
hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat
aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami
a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az
elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az
aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben
az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg
az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a
viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok
koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]
351 Hegesztő berendezeacutes
Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor
nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt
toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny
munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez
utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető
oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora
elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes
ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere
valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A
legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep
- 25 -
szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek
keacutesziacutethetők [8][12][13]
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi
aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a
munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti
tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel
a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet
eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos
vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen
felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy
azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű
elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb
probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az
eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez
Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű
alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes
elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve
alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute
heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]
A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat
alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is
szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a
hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor
az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]
- 26 -
8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]
Lemezvastagsaacuteg
[mm]
Elektroacuted aacutetmeacuterő
[mm]
Elektroacuted raacutediusz
[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel
05 16 35 50 65 25 25
08 16 45 50 74 35 36
10 16 5 100 80 40 46
13 16 6 100 875 45 51
16 16 6 100 98 52 58
20 22 7 150 110 57 66
25 22 8 150 125 65 71
32 22 9 150 146 71 76
352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a
hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg
eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek
eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az
elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a
koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute
alapanyagok eseteacuten [12]
Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő
varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat
soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a
soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg
noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute
alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az
alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a
- 27 -
legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium
oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a
varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]
6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)
20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium
oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219
eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40
mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb
aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban
- 28 -
megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő
meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad
aacutet [14]
Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből
adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely
a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel
vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos
adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen
meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]
Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes
a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes
eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes
toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll
vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher
elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy
kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]
8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]
A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely
az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat
Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen
- 29 -
csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a
kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa
ajaacutenlott [8]
Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes
Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse
alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető
a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott
melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti
nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg
eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell
noumlvelni az elektroacutederőt [8]
353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt
aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre
Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind
a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a
parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai
tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten
bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]
A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten
bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt
hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6
oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]
Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai
vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes
eseteacuteben sem [15]
- 30 -
9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]
Proacutebadarab
szaacutema
Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő
[perioacutedus]
Hegeszteacutesi aacuteram
[kA]
1 3237 2 235
2 3237 2 264
3 3237 2 269
4 3237 2 275
5 3237 1 264
6 3237 3 264
7 3237 4 264
8 3237 5 264
9 4709 2 264
10 3826 2 264
11 2649 2 264
12 2354 2 264
13 3237 2 287
10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
[MPa]
Folyaacuteshataacuter
[MPa]
Oumltvoumlző elemek []
Si Mn Mg Fe Cu Al
3056 2451 102 067 076 026 002 9724
A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje
nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt
folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb
hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a
kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]
- 31 -
9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]
Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse
meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett
maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes
csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten
laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]
10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]
A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos
szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A
heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja
- 32 -
Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel
szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett
koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a
heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11
aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett
koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]
11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
- 33 -
A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek
kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes
vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint
az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem
befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute
alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes
koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]
13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert
kemeacutenyseacutegek [15]
- 34 -
A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg
Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll
befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő
A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek
terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis
nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő
eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az
eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter
ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő
is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet
hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere
eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek
megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]
14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]
- 35 -
A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute
vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse
aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a
neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt
koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet
kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]
354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok
Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos
vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek
keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya
maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek
romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a
megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]
Max
te
rhel
eacutes [
N]
- 36 -
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok
haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet
elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a
keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el
Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben
koumlvetkezik be [8]
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert
alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő
helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a
vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer
az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő
koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez
oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg
veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram
eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb
hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az
effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]
Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő
tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos
hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy
meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem
megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem
elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]
A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt
koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium
hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute
megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-
oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos
szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek
kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute
- 37 -
tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet
kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]
16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]
- 38 -
Taacutevolsaacuteg [mm]
17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]
Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is
megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat
kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17
aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek
kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]
Kem
eacuteny
seacuteg
HV
02
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 5 -
eutektikus oumltvoumlzőrendszert alkot Az egyensuacutelyi diagramon laacutethatoacute hogy a D eacutes G
pontok koumlzoumltt a hőmeacuterseacuteklet csoumlkkeneacuteseacutevel az α-szilaacuterd oldat egyre kevesebb oumltvoumlzőt
keacutepes oldatban tartani Ez a jelenseacuteg ad lehetőseacuteget a legtoumlbb alumiacutenium oumltvoumlzet
nemesiacuteteacuteseacutere kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacuteseacutere Szobahőmeacuterseacutekleten tehaacutet a legtoumlbb alumiacutenium
oumltvoumlzet egy laacutegy α-szilaacuterd oldatboacutel eacutes egy abba aacutegyazott kemeacuteny feacutemes vegyuumlletből aacutell
[2]
A keacutetalkotoacutes egyensuacutelyi diagram szerint az oumltvoumlzeteket haacuterom csoportra oszthatjuk
A roacutemai I-gyel illetve II-vel jeloumllt tartomaacutenyokba tartozoacute oumltvoumlzetek nagyreacuteszt szilaacuterd
oldatot tartalmaznak Ez a keacutet csoport alkotja az alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzeteket Az
I-es tartomaacuteny oumltvoumlzetei szobahőmeacuterseacutekleten is 100 α-szilaacuterd oldatot tartalmaznak a
II-es tartomaacutenyba tartozoacute oumltvoumlzetekben azonban szobahőmeacuterseacutekleten megjelenik a
feacutemes vegyuumllet A hőmeacuterseacuteklet csoumlkkeneacuteseacutevel egyuumltt csoumlkkenő oldoacutekeacutepesseacuteg teszi
lehetőveacute az oumltvoumlzetek nemesiacuteteacuteseacutet iacutegy a II-es csoport tagjait alakiacutethatoacute nemesiacutethető
oumltvoumlzeteknek nevezzuumlk Az I-es csoportba tartozoacute oumltvoumlzetek nem-nemesiacutethetők A III-
as jelű csoportba tartozoacute oumltvoumlzetek szobahőmeacuterseacutekleten egyaacuteltalaacuten nem tartalmaznak
laacutegy α-szilaacuterd oldatot iacutegy nem is alakiacutethatoacutek Ezt a csoportot oumlnteacuteszeti alumiacutenium
oumltvoumlzeteknek nevezzuumlk [2]
2 aacutebra Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jellegzetes egyensuacutelyi diagramja [2]
- 6 -
3 aacutebra A legjellemzőbb alumiacutenium oumltvoumlzetek [1]
A 3 aacutebraacuten laacutethatoacutek a legfőbb alumiacutenium oumltvoumlzetek eacutes azok besorolaacutesa az előbb
emliacutetett nemesiacutethető oumlnteacuteszeti illetve alakiacutethatoacute csoportokba
24 Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jeloumlleacutesrendszere
Az iparban leggyakrabban hasznaacutelt jeloumlleacutesrendszer szerint a 23-as fejezetben
megkuumlloumlnboumlztetett alakiacutethatoacute illetve oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese kuumlloumlnboumlző tovaacutebbaacute
egy adott oumltvoumlzet hőkezeltseacutegi eacutes gyaacutertaacutesi aacutellapotaacutet is jeloumlljuumlk
241 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek jeloumlleacutese
Az alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek szaacutemjele egy neacutegy jegyű szaacutem (Pl 7075) amelyből az első
szaacutem azt jeloumlli hogy az adott oumltvoumlzet melyik oumltvoumlzetcsoportba tartozik Az alakiacutethatoacute
oumltvoumlzetek főcsoportjait az 1 taacuteblaacutezat tartalmazza [1]
A maacutesodik szaacutem (A 7075-oumls oumltvoumlzet eseteacuten a 0) azt mutatja meg hogy az oumltvoumlzet
elteacuter-e a főcsoporttoacutel Amennyiben a maacutesodik szaacutem 0 nincs elteacutereacutes ha pedig nem 0
akkor egy moacutedosiacutetott oumltvoumlzetről beszeacuteluumlnk
- 7 -
Az utolsoacute keacutet szaacutemjegy egy adott főcsoporton beluumlli azonosiacutetaacutesra szolgaacutel Kiveacutetelt
keacutepez azonban az 1xxx jelű főcsoport Itt az utolsoacute keacutet szaacutemjegy a 99 feletti minimaacutelis
alumiacuteniumtartalom megadaacutesaacutera szolgaacutel
1 taacuteblaacutezat Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa [1]
Főcsoport Fő oumltvoumlző elem
1xxx Oumltvoumlzetlen min 9900 Alumiacutenium
2xxx Reacutez
3xxx Mangaacuten
4xxx Sziliacutecium
5xxx Magneacutezium
6xxx Magneacutezium eacutes Sziliacutecium
7xxx Cink
8xxx Liacutetium
9xxx Egyeacuteb
242 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese
Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese az alakiacutethatoacute oumltvoumlzetekeacutehez hasonloacute Ezeket az
oumltvoumlzeteket egy haacuterom jegyű szaacutemmal eacutes egy tizedes eacuterteacutekkel jeloumlljuumlk az alaacutebbi
formaacuteban xxxx Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek főcsoportjait a 2 taacuteblaacutezat tartalmazza [1]
Az első szaacutemjegy itt is a főcsoportot jeloumlli a maacutesodik kettő pedig a főcsoporton
beluumlli azonosiacutetaacutest szolgaacuteljaacutek Az utolsoacute szaacutem az oumltvoumlzet gyaacutertaacutesi aacutellapotaacutera utal Ha 0
akkor oumlntoumltt ha 1 vagy 2 akkor az oumltvoumlzet ruacutedoumlntveacuteny [1]
- 8 -
2 taacuteblaacutezat Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa [1]
Főcsoport Fő oumltvoumlző elem
1xxx Oumltvoumlzetlen min 9900 Alumiacutenium
2xxx Reacutez
3xxx Sziliacutecium eacutes Reacutez vagy Magneacutezium
4xxx Sziliacutecium
5xxx Magneacutezium
6xxx -
7xxx Cink
8xxx Oacuten
9xxx Egyeacuteb
243 Alumiacutenium oumltvoumlzetek kezeltseacutegi aacutellapotaacutenak jeloumlleacutese
A kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek a veacutegleges szilaacuterdsaacutegi aacutellapotukat mechanikai
tulajdonsaacutegaikat eacutes egyeacuteb jellemzőiket (peacuteldaacuteul korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg) a nyersanyaggyaacutertaacutest
koumlvető keacutepleacutekeny alakiacutetaacutessal vagy hőkezeleacutessel egyuumltt eacuterik el
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jeleacutehez aacuteltalaacuteban koumltőjellel kapcsoloacutedik egy kiegeacutesziacutető jel
Ez a jel egy betűből eacutes egy szaacutemboacutel aacutell A betű jeloumlli az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott kezeleacutes
tiacutepusaacutet a szaacutem pedig a kezeleacutes folyamataacuteroacutel ad tovaacutebbi informaacutecioacutekat Ezen kiegeacutesziacutető
jel ceacutelja nem az eljaacuteraacutesok pontos leiacuteraacutesa (peacuteldaacuteul a hőkezeleacutes pontos hőmeacuterseacuteklete eacutes
hőntartaacutesi ideje vagy a keacutepleacutekeny alakiacutetaacutes meacuterteacuteke) sokkal inkaacutebb az oumltvoumlzeten
veacutegrehajtott utoacutelagos kezeleacutesek tiacutepusaacutenak eacutes sorrendjeacutenek az ismerteteacutese Az oumltvoumlzetek
jeleacuteben F O H W illetve T betűk szerepelhetnek melyek jelenteacutesei az alaacutebbiak [4]
F Gyaacutertaacutesi aacutellapotuacute oumltvoumlzetek Oumlnteacuteszeti eacutes alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek eseteacuten
egyaraacutent alkalmazhatoacute a jeloumlleacutes Ezen oumltvoumlzetek gyaacutertaacutesa soraacuten a
hőmeacuterseacutekleti eacuterteacutekekre eacutes az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutere nincs kifejezett előiacuteraacutes
O Laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek Olyan alakiacutethatoacute vagy oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek melyek
gyaacutertaacutesa soraacuten laacutegyiacutetaacutest alkalmaztak ennek eredmeacutenyekeacutent a gyaacutertaacutesi
folyamat veacutegeacuten kisebb a maradoacute feszuumlltseacuteg mint laacutegyiacutetaacutes neacutelkuumll
- 9 -
H Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek Veacutegső szilaacuterdsaacutegukat keacutepleacutekeny
alakiacutetaacutessal eacuterik el egyes esetekben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutesen is aacutetesnek
W Homogenizaacuteloacute izziacutetaacutessal kezelt oumltvoumlzetek Csak termeacuteszetesen oumlregiacutethető
oumltvoumlzetek eseteacuten alkalmazzaacutek nem veacutegleges kezeleacutes Az izziacutetaacutes utaacuten a
legtoumlbb esetben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutes vagy alakiacutetaacutes szuumlkseacuteges a veacutegső
mechanikai tulajdonsaacutegok eleacutereacuteseacutehez
T Termikusan kezelt oumltvoumlzetek Az alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuteben
leggyakrabban alkalmazott jeloumlleacutes mivel a kiegeacutesziacutető szaacutemokkal magaacuteban
foglalja az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott alakiacutetaacutesokat eacutes hőkezeleacuteseket egyaraacutent
Az F O eacutes W jeloumlleacuteseket aacuteltalaacuteban szaacutemkoacuted neacutelkuumll alkalmazzaacutek mivel gyakran
ezekben az aacutellapotokban az oumltvoumlzetek meacuteg feacutelkeacuteszek tovaacutebbi kezeleacutesre szorulnak
A H illetve T jeloumlleacutesek utaacuten mindig aacutell egy szaacutemkoacuted mely az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott
kezeleacutesek reacuteszletezeacuteseacutere szolgaacutel Ezen szaacutemkoacutedok jelenteacuteseacutet a 3 eacutes 4 taacuteblaacutezatok
tartalmazzaacutek
Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetott oumltvoumlzetek eseteacuten a H utaacuten mindig keacutet szaacutemjegy aacutell Az első
jelzi az alapvető kezeleacutest a maacutesodik az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutet mutatja A kuumlloumlnboumlző szaacutemok
jelenteacuteseit a 3 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze
3 taacuteblaacutezat Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]
Az alapvető kezeleacutes tiacutepusa Az alakiacutetaacutes foka
H1x Csak alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva Hx2 Negyed kemeacuteny
H2x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes reacuteszleges
uacutejrakristaacutelyosiacutetoacute izziacutetaacutessal laacutegyiacutetva
Hx4 Feacutelkemeacuteny
H3x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes termikus
kezeleacutessel stabilizaacutelva
Hx6 Haacuteromnegyed kemeacuteny
H4x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes lakkozva vagy
festve
Hx8 Teljesen kemeacuteny
Hx9 Extra kemeacuteny
- 10 -
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek legaacuteltalaacutenosabb eacutes leggyakoribb hőkezeleacutese a kivaacutelaacutesos
kemeacutenyiacuteteacutes amely egy homogenizaacuteloacute izziacutetaacutesboacutel majd azt koumlvető gyors hűteacutesből veacuteguumll
pedig egy termeacuteszetes vagy mesterseacuteges oumlregiacuteteacutesből aacutell A megfelelő tulajdonsaacuteg eleacutereacutese
eacuterdekeacuteben a kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacutes leacutepeacuteseit keacutepleacutekenyalakiacutetaacutessal kombinaacutelva kuumlloumlnboumlző
sorrendben veacutegzik el Ezen kuumlloumlnboumlző folyamatok megkuumlloumlnboumlzteteacuteseacutere szolgaacutel a
termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutese eseteacuten a T utaacuten aacutelloacute első szaacutem Ezt a szaacutemot tovaacutebbi
4 koumlvetheti melyek az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegi aacutellapotaacutera eacutes az esetleges egyeacuteb kezeleacutesekre
vonatkoznak A 4 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute a hőkezeleacutesi ciklusokat jeloumllő szaacutemok eacutes
azok jelenteacutesei
4 taacuteblaacutezat Termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]
T1 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T2 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd termeacuteszetesen
oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T3 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes eacutes melegalaktaacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd
termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T4 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T5 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T6 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett
oumltvoumlzetek (csuacutecsra oumlregiacuteteacutes)
T7 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten stabil aacutellapotba
kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek (tuacuteloumlregiacuteteacutes)
T8 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes majd hidegalakiacutetaacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett
oumltvoumlzetek
T9 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett majd hidegen
alakiacutetott oumltvoumlzetek
T10 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd mesterseacutegesen
oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
- 11 -
25 Alumiacutenium oumltvoumlzetek az autoacuteiparban
Az alumiacutenium leacutenyegeacuteben a toumlmeggyaacutertaacutesaacutenak megkezdeacutese oacuteta jelen van az
autoacuteiparban 1899-ben bemutattaacutek az első alumiacutenium karosszeacuteriaacutejuacute versenyautoacutet majd
1901-ben Karl Benz megalkotta az első alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt motort Ezt
koumlvetően egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg fejlesztette tovaacutebb az alumiacutenium motor
koncepcioacutejaacutet eacutes alkalmaztaacutek toumlmeggyaacutertott valamint versenyekre szaacutent modellekben
egyaraacutent Az 1970-es olaj vaacutelsaacuteg utaacuten a meacuternoumlkoumlk toumlrekedni kezdtek az aceacutel
karosszeacuteriaelemek alumiacuteniummal valoacute helyettesiacuteteacuteseacutere az oumlssztoumlmeg jelentős
lecsoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben Ez a tendencia napjainkban sem vaacuteltozott A teljes meacuterteacutekben
alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteriaacutek egyelőre csak preacutemium kategoacuteriaacutes jaacuterművekben
talaacutelhatoacuteak meg Az első toumlmeggyaacutertott alumiacutenium karosszeacuteriaacutes autoacutet az Audi mutatta
be 1994-ben az A8-as tiacutepus formaacutejaacuteban Ezt koumlvetően a Mercedes a Porsche a Land
Rover eacutes a Jaguar is megkezdte az alumiacutenium karosszeacuteriaacutes csuacutecstermeacutekek gyaacutertaacutesaacutet [5]
Egy uacutejabb meacuterfoumlldkő koumlvetkezett be az autoacutegyaacutertaacutes toumlrteacutenelmeacuteben 2014-ben amikor
a Ford piacra dobta leghiacuteresebb pickup-jaacutenak leguacutejabb vaacuteltozataacutet amelyben szinteacuten
megjelent a teljes meacuterteacutekben alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteria A Ford 150-esben
alkalmazott alumiacutenium karosszeacuteria 315 kg-mal lett koumlnnyebb mint aceacutel szerkezetű
elődje mind emellett joacuteval kevesebb a CO2 kibocsaacutetaacutesa valamint sokkal jobb
vezethetőseacuteg jellemzi [5]
Az alumiacutenium autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak tovaacutebbi előnye az alacsony sűrűseacutegeacuten kiacutevuumll
hogy nagyon joacute az energia elnyelő keacutepesseacutege A kuumllső ndash peacuteldaacuteul uumltkoumlzeacutes soraacuten felleacutepő ndash
hataacutesokat az aceacutelnaacutel keacutetszer hateacutekonyabban nyeli el eacuteppen ezeacutert alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt
energia elnyelő elemeket maacuter reacutegoacuteta hasznaacutelnak az autoacuteiparban A Tesla elektromos
autoacutekban peacuteldaacuteul haacuteromreacuteszes uumltkoumlzeacutesveacutedelmi rendszer talaacutelhatoacute Az első szint egy
alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt uumlteacuteselnyelő ruacuted mely kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően az uumltkoumlzeacutesi
energia elnyeleacutese mellett az autoacute eleacute keruumllő taacutergyat eltolni toumlrekszik az uacutetboacutel A maacutesodik
szint egy titaacutenboacutel keacuteszuumllt lemez mely veacutedi az autoacute elejeacuteben elhelyezkedő
legsebezhetőbb elemeket Veacuteguumll a harmadik szint egy bordaacutezott feluumlletű alumiacutenium
- 12 -
lemez mely szinteacuten energia elnyelő eacutes kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően segiacuteti az autoacute
mozdiacutethatatlan akadaacutelyok feletti aacutetsiklaacutesaacutet uumltkoumlzeacutes soraacuten [5]
A szerkezeti előnyein kiacutevuumll egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg igyekszik az alumiacutenium
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacutegaacutet is kihasznaacutelni Toumlrekednek az alumiacutenium alkatreacuteszeket
uacutejrahasznosiacutetott alapanyagboacutel legyaacutertani melyet eloumlregedett roncs autoacutekboacutel nyerneacutenek
ki [5]
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek kutataacutesa eacutes alkalmazaacutesa az autoacuteiparban hosszuacute idő oacuteta
zajlik mely soraacuten leacutenyegeacuteben az oumlsszes lehetseacuteges alumiacuteniumoumltvoumlzetet kiproacutebaacuteltaacutek eacutes
koumlrvonalazoacutedott mely oumltvoumlzőelemek alkalmazaacutesa a legmegfelelőbb [6]
A jaacuterművekben megtalaacutelhatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetek jelentős reacutesze alakiacutethatoacute oumltvoumlzet
melyet a karosszeacuteria előaacutelliacutetaacutesa soraacuten alkalmaznak Joacuteval kisebb mennyiseacutegben de jelen
vannak oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek is peacuteldaacuteul a dugattyuacutekban Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek koumlzoumltt
kuumlloumln csoportba soroljuk a dugattyuacute-oumltvoumlzeteket (Jeloumlleacutesuumlk Douml) melyek koumlzuumll
Euroacutepaacuteban a legelterjedtebbek a szilumin baacutezisuacute oumltvoumlzetek ezek koumlzuumll is az eutektikus
Douml Al-Si oumltvoumlzet A Douml Al-Si oumltvoumlzet 12 sziliacutecium tartalma mellett 1 rezet 1
nikkelt eacutes 1 magneacuteziumot is tartalmaz [2]
A 4 aacutebraacuten laacutethatoacute a fő oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega A karosszeacuteriaacutek aacuteltal
megkoumlvetelt nagy szilaacuterdsaacuteg miatt az iparban leggyakrabban a 2xxx 5xxx 6xxx illetve
7xxx csoportokba tartozoacute oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek fel Egy adott autoacute gyaacutertaacutesaacutehoz
felhasznaacutelt kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek szaacutema a gyaacutertaacutes volumeneacutetől fuumlgg Kissorozatban
gyaacutertott jaacutermű eseteacuten toumlrekednek minden egyes elemhez a lehető legmegfelelőbb
oumltvoumlzet hasznaacutelni ezzel ellenteacutetben toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten a gyaacutertaacutesi folyamat
egyszerűsiacuteteacutese eacutes a koumlltseacutegek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek
szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesa a ceacutel [6]
- 13 -
4 aacutebra Az oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega [3]
251 A leggyakrabban alkalmazott oumltvoumlzettiacutepusok tulajdonsaacutegai
2xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
Ezen oumltvoumlzetek elsőszaacutemuacute oumltvoumlzője a reacutez de gyakran maacutesodik elemkeacutent
magneacuteziumot is tartalmaznak Nagy szilaacuterdsaacuteguacuteak hőkezelhetők kivaacutelaacutesosan
kemeacutenyiacutethetők Nemesiacutetett aacutellapotban szilaacuterdsaacuteguk meghaladja az oumltvoumlzetlen aceacutelokeacutet
azonban a hőkezeleacutes hataacutesaacutera a nyuacutelaacutesuk csoumlkken A reacutez miatt a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteguk nem
olyan joacute mint a toumlbbi alumiacutenium oumltvoumlzeteacute tovaacutebbaacute egyes esetekben szemcsehataacuter menti
korroacutezioacutera is hajlamosak lehetnek A korroacutezioacutes probleacutemaacutek miatt lemez formaacuteban a 2xxx
jelű oumltvoumlzeteket aacuteltalaacuteban oumltvoumlzetlen alumiacuteniummal vagy magneacutezium eacutes sziliacutecium
oumltvoumlzeacutesű 6xxx jelű alumiacuteniummal boriacutetjaacutek mindkeacutet oldalaacuteroacutel esetleg 1 cinkkel
oumltvoumlzik a feluumlleteacutet a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteg javiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben [1][6]
5xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
A fő oumltvoumlző a magneacutezium melyet oumlnaacutelloacutean vagy mangaacutennal egyuumltt alkalmazva az
eredmeacuteny nagy szilaacuterdsaacuteguacute nem nemesiacutethető alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutethető oumltvoumlzet A Mg
sokkal hataacutesosabb szilaacuterdsaacuteg noumlvelő oumltvoumlző mint a mangaacuten Kb 08 Mg hataacutesa
megegyezik 125 mangaacuten hataacutesaacuteval eacutes sokkal toumlbbet is alkalmazhatunk belőle Ezek
az oumltvoumlzetek joacutel hegeszthetők eacutes joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacutegot mutatnak tengerviacutezben is
- 14 -
Alapvetően belső karosszeacuteriaelemek eacutes LPG gaacuteztartaacutelyok gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1]
[6]
6xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
A fő oumltvoumlző elemek a sziliacutecium eacutes a magneacutezium A kettős oumltvoumlzeacutesnek koumlszoumlnhetően
ezek az oumltvoumlzetek hőkezelhetők Az 5xxx jelű csoportnaacutel jobban sajtolhatoacutek eacutes
forgaacutecsolhatoacutek Szilaacuterdsaacuteguk koumlzepesnek mondhatoacute kisebb mint a 2xxx eacutes a 7xxx
csoportokba tartozoacute oumltvoumlzetekeacute de joacutel hegeszthetők eacutes alakiacutethatoacutek tovaacutebbaacute korroacutezioacuteval
szembeni ellenaacutellaacutesuk is kivaacuteloacute Uumltkoumlzeacutesveacutedelmi elemek uumlleacutesek loumlkhaacuteriacutetoacutek
karosszeacuteriaelemek eacutes alvaacutezkeretek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]
7xxx főcsoport tulajdonaacutegai
A fő oumltvoumlző elem a cink de kis mennyiseacutegben magneacuteziumot rezet eacutes kroacutemot is
tartalmazhatnak Ebbe a csoportba tartoznak a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium
oumltvoumlzetek Korroacutezioacuteval szembeni ellenaacutellaacutesuk eacutes hegeszthetőseacuteguumlk az oumltvoumlzeacutestől
fuumlggően vaacuteltozik alakiacutethatoacutesaacuteguk nem a legjobb de oumlnnemesedők mely hegeszteacutes
eseteacuten kifejezetten előnyoumls A főcsoport magasabb szilaacuterdsaacuteguacute tagjai hajlamosabbak a
korroacutezioacutes repedeacutesre ezeacutert aacuteltalaacuteban tuacuteloumlregiacutetett aacutellapotban alkalmazzaacutek őket A nagy
szilaacuterdsaacuteg mellett a joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg megtartaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben egyre toumlbbfeacutele
hőkezelő eljaacuteraacutest fejlesztenek ki ilyen peacuteldaacuteul a kettős oumlregiacuteteacutes mely soraacuten a
korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg noumlveleacutese mellett nem csoumlkken az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutega Nagy teherbiacuteraacutesuacute
elemek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]
Az 5 taacuteblaacutezat oumlsszefoglalja a kuumlloumlnboumlző iparaacutegakban leggyakrabban alkalmazott
kuumlloumlnfeacutele alumiacutenium oumltvoumlzettiacutepusokat
- 15 -
5 taacuteblaacutezat Kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek felhasznaacutelaacutesi teruumlletei [3]
Csoport Autoacute
gyaacutertaacutes
Hajoacutegyaacutertaacutes
off-shore
szerkezetek
Repuumllőgeacutep-
gyaacutertaacutes
Űrhajoacute
gyaacutertaacutes
Kereacutekpaacuter
gyaacutertaacutes Eacutepiacutetőipar
1xxx 1050
1200
2xxx
2008
2016
2036
2024 2195
2219 2014
3xxx 3003
3103
4xxx 4043
5xxx
5083
5182
5456
5754
5052
5059
5083
5086
5052 5059
6xxx 6016
6082
6061
6063
6061
6063
6061
6063
7xxx 7020 7068
7075
7005
7075 7020
- 16 -
3 ALUMIacuteNIUM OumlTVOumlZETEK HEGESZTHETŐSEacuteGE
Az anyagok hegeszthetőseacutege egy oumlsszetett tulajdonsaacuteg mely leacutenyegeacuteben a
hegeszteacutestechnoloacutegiaacutetoacutel fuumlggő alkalmassaacuteg egy olyan koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutera mely helyi
tulajdonsaacutegai eacutes a szerkezetre gyakorolt hataacutesa alapjaacuten teljesiacuteti a vele szemben
taacutemasztott koumlvetelmeacutenyeket Ebből koumlvetkezően tehaacutet a hegeszthetőseacuteg nem egzakt
tulajdonsaacuteg nincs egyeacutertelműen joacutel vagy rosszul hegeszthető anyag egyetlen
vizsgaacutelattal eacutes meacuterőszaacutemmal nem jellemezhető az egyes teacutenyezőket kuumlloumln-kuumlloumln
vizsgaacutelva minősiacutethetők a koumlteacutesek A hegeszthetőseacuteget befolyaacutesoloacute teacutenyezők a hegesztett
szerkezet kialakiacutetaacutesa a koumlteacutesben jelen leacutevő anyagok eacutes a koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz
alkalmazott hegeszteacutestechnoloacutegia [7]
Az alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek az aceacutelokeacutetoacutel Ezek
a sajaacutetos tulajdonsaacutegok leginkaacutebb az oumlmlesztő hegesztőeljaacuteraacutesokat befolyaacutesoljaacutek Az
alumiacuteniumokra jellemző olvadaacutesi hőmeacuterseacuteklet leacutenyegesen alacsonyabb mint az
aceacutelokeacute megolvasztaacutesukhoz meacutegis sokkal toumlbb hő szuumlkseacuteges ami az alumiacuteniumok
sokkal nagyobb hővezető keacutepesseacutegeacutenek nagyobb fajlagos hőkapacitaacutesaacutenak eacutes
olvadaacuteshőjeacutenek koumlszoumlnhető A nagy meacuterteacutekű hőtaacutegulaacutes a hegeszteacutes soraacuten bevitt hő eacutes
annak a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatti gyors szeacutetaacuteramlaacutesa valamint a hűleacutes
koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes miatt az alumiacutenium oumltvoumlzetek
elteacuterő hegeszteacutestechnoloacutegiaacutet igeacutenyelnek [7][8]
31 Az alumiacuteniumok hegeszthetőseacutegeacutet befolyaacutesoloacute teacutenyezők
311 A feluumlleti oxidreacuteteg
Az alumiacutenium oxigeacuten iraacutenti affinitaacutesa annyira nagy hogy a feluumlleteacuten kialakuloacute Al2O3
reacuteteg veacutegleges eltaacutevoliacutetaacutesa nem lehetseacuteges Az oxidreacuteteg olvadaacutespontja 2050 degC amely
joacuteval nagyobb mint az alumiacutenium oumltvoumlzetekre jellemző 600 degC koumlruumlli olvadaacutesi
hőmeacuterseacuteklet A nagy kuumlloumlnbseacutegnek koumlszoumlnhetően hegeszteacutes soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera
amikor az alumiacutenium olvadeacutek aacutellapotba keruumll az oxidreacuteteg meacuteg szilaacuterd eacutes iacutegy
- 17 -
akadaacutelyozza a koumlteacutes kialakulaacutesaacutet Az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutet biztosiacutethatja a hegesztő
eljaacuteraacutes (pl AWI eljaacuteraacutes vaacuteltoacuteaacuteram alkalmazaacutesaacuteval) ellenkező esetben előzetes
feluumllettisztiacutetaacutesra van szuumlkseacuteg mely lehet mechanikus (pl csiszolaacutes) illetve keacutemiai (pl
savas vagy luacutegos paacutecolaacutes) A 6 taacuteblaacutezat tartalmazza a kuumlloumlnfeacutele hegesztő eljaacuteraacutesok soraacuten
az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak leggyakoribb moacutedjaacutet [7][8]
6 taacuteblaacutezat Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak moacutedja kuumlloumlnboumlző hegesztőeljaacuteraacutesok
eseteacuten [8]
Hegesztőeljaacuteraacutes Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesi moacutedja
Laacutenghegeszteacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel
AWI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal
VFI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal
BKI-eljaacuteraacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes Elektroacutednyomaacutes hataacutesaacutera feltoumlrik
Hidegsajtoloacute hegeszteacutes Az erő hataacutesaacutera feltoumlrik
Doumlrzshegeszteacutes Feluumlleti suacuterloacutedaacutessal
Ultrahanghegeszteacutes UH-frekvenciaacutejuacute rezgeacutesek hataacutesaacutera felleacutepő feluumlleti
suacuterloacutedaacutessal
312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A hegesztett alumiacutenium koumlteacutesek tuacutelnyomoacute toumlbbseacutegeacuteben a varratfeacutem szilaacuterdsaacutega eacutes
alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege elmarad az alapanyageacutetoacutel a hőhataacutesoumlvezetben pedig esetenkeacutent
meacuteg nagyobb szilaacuterdsaacutegcsoumlkkeneacutes figyelhető meg A jelentős kilaacutegyulaacutes miatt oumlmlesztő
hegeszteacutessel egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes nem hozhatoacute leacutetre A nemesiacutetett oumltvoumlzetek
hegeszteacutese soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera kuumlloumlnboumlző folyamatok zajlanak le a
hőhataacutesoumlvezetben Abban a tartomaacutenyban ahol a hőmeacuterseacuteklet meghaladja a szilaacuterd
oldatos tartomaacutenyt majd a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatt az anyag gyorsan lehűl
leacutenyegeacuteben meg is bdquoedződikrdquo Mesterseacutegesen oumlregiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten ezutaacuten az
oumlnnemesedeacutes is lezajlik iacutegy a mechanikai tulajdonsaacutegok az alapanyageacutehoz viszonyiacutetva
- 18 -
csak kis meacuterteacutekben romlanak Abban a tartomaacutenyban ahol csak a nemesiacuteteacutes
hőmeacuterseacutekleteacutet eacuteri el az anyag kilaacutegyulaacutes koumlvetkezik be a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok
nagy meacuterteacutekben romlanak a nyuacutelaacutes noumlvekedeacutese neacutelkuumll Nem nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacutesekor csak a kilaacutegyulaacutes figyelhető meg a hőhataacutesoumlvezetben Az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute
hogy az alumiacuteniumoumltvoumlzet tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően vaacuteltozoacute a hőhataacutesoumlvezet jellege de
megfigyelhető hogy mindegyik esetben jelentkezik valamilyen meacuterteacutekű kilaacutegyulaacutes A
kilaacutegyulaacutes meacuterteacutekeacutet a hegeszteacutestechnoloacutegia is befolyaacutesolja meacuterteacuteke csoumlkkenthető ha
mineacutel kisebb fajlagos hőbevitelű hőforraacutest alkalmazunk Ez a kilaacutegyulaacutes legkisebb
meacuterteacutekben ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes eseteacuten jelentkezik [7][8]
5 aacutebra Alumiacutenium oumltvoumlzetek kemeacutenyseacutegeacutenek vaacuteltozaacutesa a hőhataacutesoumlvezetben
oumlmlesztő hegeszteacutes soraacuten [8]
313 A varrat porozitaacutesa
Probleacutemaacutet okoznak a levegőből a hozaganyag eacutes az alapanyag feluumlleteacuteről a
hegfuumlrdőbe jutoacute szennyeződeacutesek de a legnagyobb veszeacutelyt szennyező gaacutezkeacutent a
hidrogeacuten jelenti mivel az alumiacuteniumban magasabb hőmeacuterseacutekleten nagy mennyiseacutegben
keacutepes oldoacutedni A hegfuumlrdő dermedeacutesekor az alumiacutenium gaacutezoldoacute keacutepesseacutege
drasztikusan majdnem szaacutezadreacuteszeacutere csoumlkken ezeacutert ekkor a fuumlrdőben leacutevő gaacutezok
taacutevozni igyekeznek aacutem ez a taacutevozaacutes nem koumlvetkezik be 100-ban a teljes
- 19 -
megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute
jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet
mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]
314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese
Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet
elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten
kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes
meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben
teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az
elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi
tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a
kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]
7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]
Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti
mennyiseacutege
[]
Oumltvoumlző
veszteseacuteg
[]
Kieacutegeacutes
meacuterteacuteke
[]
Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43
BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57
AlMg5 Mg 5 35 70
AWI VFI hegeszteacutes
(141131)
AlMg3 Mg 3 ~01 ~25
AlMg5 Mg 5 ~06 ~12
VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16
315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg
Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a
kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen
a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben
megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes
- 20 -
elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt
iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a
hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]
Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege
kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]
316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes
Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat
megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes
soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad
Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten
az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A
hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem
fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a
hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag
adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest
okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet
Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes
eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]
32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző
neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A
gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de
legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet
kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz
szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell
elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel
- 21 -
fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni
Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket
eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A
melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet
elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban
azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira
kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1
eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera
hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek
termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal
megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes
ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]
33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-
javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell
oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda
a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A
nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas
Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely
fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet
elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre
Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet
elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a
hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek
alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig
Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute
lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]
- 22 -
34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez
előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak
koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet
soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz
kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs
lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges
Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek
seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak
Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi
heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a
melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet
nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez
vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek
hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye
hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese
eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges
AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg
[8]
Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok
sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok
elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval
azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb
varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg
Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni
alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt
alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az
- 23 -
aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes
meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe
menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően
alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]
Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei
hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa
alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese
munkadarabok oumlsszefűzeacutese
fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa
kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese
hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa
illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa
kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese
Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel
hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri
hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett
koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb
repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]
35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez
leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a
koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes
ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak
koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag
kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az
alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA
nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg
- 24 -
kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint
aceacutelok eseteacuten [8][10]
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a
leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes
egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt
hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat
aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami
a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az
elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az
aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben
az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg
az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a
viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok
koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]
351 Hegesztő berendezeacutes
Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor
nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt
toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny
munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez
utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető
oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora
elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes
ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere
valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A
legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep
- 25 -
szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek
keacutesziacutethetők [8][12][13]
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi
aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a
munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti
tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel
a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet
eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos
vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen
felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy
azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű
elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb
probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az
eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez
Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű
alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes
elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve
alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute
heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]
A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat
alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is
szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a
hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor
az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]
- 26 -
8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]
Lemezvastagsaacuteg
[mm]
Elektroacuted aacutetmeacuterő
[mm]
Elektroacuted raacutediusz
[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel
05 16 35 50 65 25 25
08 16 45 50 74 35 36
10 16 5 100 80 40 46
13 16 6 100 875 45 51
16 16 6 100 98 52 58
20 22 7 150 110 57 66
25 22 8 150 125 65 71
32 22 9 150 146 71 76
352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a
hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg
eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek
eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az
elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a
koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute
alapanyagok eseteacuten [12]
Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő
varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat
soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a
soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg
noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute
alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az
alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a
- 27 -
legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium
oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a
varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]
6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)
20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium
oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219
eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40
mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb
aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban
- 28 -
megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő
meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad
aacutet [14]
Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből
adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely
a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel
vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos
adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen
meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]
Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes
a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes
eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes
toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll
vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher
elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy
kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]
8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]
A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely
az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat
Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen
- 29 -
csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a
kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa
ajaacutenlott [8]
Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes
Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse
alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető
a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott
melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti
nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg
eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell
noumlvelni az elektroacutederőt [8]
353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt
aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre
Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind
a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a
parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai
tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten
bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]
A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten
bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt
hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6
oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]
Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai
vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes
eseteacuteben sem [15]
- 30 -
9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]
Proacutebadarab
szaacutema
Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő
[perioacutedus]
Hegeszteacutesi aacuteram
[kA]
1 3237 2 235
2 3237 2 264
3 3237 2 269
4 3237 2 275
5 3237 1 264
6 3237 3 264
7 3237 4 264
8 3237 5 264
9 4709 2 264
10 3826 2 264
11 2649 2 264
12 2354 2 264
13 3237 2 287
10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
[MPa]
Folyaacuteshataacuter
[MPa]
Oumltvoumlző elemek []
Si Mn Mg Fe Cu Al
3056 2451 102 067 076 026 002 9724
A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje
nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt
folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb
hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a
kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]
- 31 -
9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]
Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse
meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett
maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes
csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten
laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]
10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]
A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos
szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A
heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja
- 32 -
Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel
szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett
koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a
heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11
aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett
koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]
11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
- 33 -
A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek
kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes
vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint
az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem
befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute
alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes
koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]
13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert
kemeacutenyseacutegek [15]
- 34 -
A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg
Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll
befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő
A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek
terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis
nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő
eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az
eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter
ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő
is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet
hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere
eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek
megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]
14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]
- 35 -
A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute
vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse
aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a
neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt
koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet
kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]
354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok
Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos
vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek
keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya
maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek
romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a
megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]
Max
te
rhel
eacutes [
N]
- 36 -
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok
haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet
elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a
keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el
Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben
koumlvetkezik be [8]
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert
alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő
helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a
vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer
az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő
koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez
oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg
veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram
eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb
hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az
effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]
Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő
tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos
hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy
meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem
megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem
elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]
A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt
koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium
hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute
megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-
oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos
szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek
kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute
- 37 -
tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet
kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]
16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]
- 38 -
Taacutevolsaacuteg [mm]
17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]
Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is
megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat
kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17
aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek
kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]
Kem
eacuteny
seacuteg
HV
02
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 6 -
3 aacutebra A legjellemzőbb alumiacutenium oumltvoumlzetek [1]
A 3 aacutebraacuten laacutethatoacutek a legfőbb alumiacutenium oumltvoumlzetek eacutes azok besorolaacutesa az előbb
emliacutetett nemesiacutethető oumlnteacuteszeti illetve alakiacutethatoacute csoportokba
24 Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jeloumlleacutesrendszere
Az iparban leggyakrabban hasznaacutelt jeloumlleacutesrendszer szerint a 23-as fejezetben
megkuumlloumlnboumlztetett alakiacutethatoacute illetve oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese kuumlloumlnboumlző tovaacutebbaacute
egy adott oumltvoumlzet hőkezeltseacutegi eacutes gyaacutertaacutesi aacutellapotaacutet is jeloumlljuumlk
241 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek jeloumlleacutese
Az alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek szaacutemjele egy neacutegy jegyű szaacutem (Pl 7075) amelyből az első
szaacutem azt jeloumlli hogy az adott oumltvoumlzet melyik oumltvoumlzetcsoportba tartozik Az alakiacutethatoacute
oumltvoumlzetek főcsoportjait az 1 taacuteblaacutezat tartalmazza [1]
A maacutesodik szaacutem (A 7075-oumls oumltvoumlzet eseteacuten a 0) azt mutatja meg hogy az oumltvoumlzet
elteacuter-e a főcsoporttoacutel Amennyiben a maacutesodik szaacutem 0 nincs elteacutereacutes ha pedig nem 0
akkor egy moacutedosiacutetott oumltvoumlzetről beszeacuteluumlnk
- 7 -
Az utolsoacute keacutet szaacutemjegy egy adott főcsoporton beluumlli azonosiacutetaacutesra szolgaacutel Kiveacutetelt
keacutepez azonban az 1xxx jelű főcsoport Itt az utolsoacute keacutet szaacutemjegy a 99 feletti minimaacutelis
alumiacuteniumtartalom megadaacutesaacutera szolgaacutel
1 taacuteblaacutezat Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa [1]
Főcsoport Fő oumltvoumlző elem
1xxx Oumltvoumlzetlen min 9900 Alumiacutenium
2xxx Reacutez
3xxx Mangaacuten
4xxx Sziliacutecium
5xxx Magneacutezium
6xxx Magneacutezium eacutes Sziliacutecium
7xxx Cink
8xxx Liacutetium
9xxx Egyeacuteb
242 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese
Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese az alakiacutethatoacute oumltvoumlzetekeacutehez hasonloacute Ezeket az
oumltvoumlzeteket egy haacuterom jegyű szaacutemmal eacutes egy tizedes eacuterteacutekkel jeloumlljuumlk az alaacutebbi
formaacuteban xxxx Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek főcsoportjait a 2 taacuteblaacutezat tartalmazza [1]
Az első szaacutemjegy itt is a főcsoportot jeloumlli a maacutesodik kettő pedig a főcsoporton
beluumlli azonosiacutetaacutest szolgaacuteljaacutek Az utolsoacute szaacutem az oumltvoumlzet gyaacutertaacutesi aacutellapotaacutera utal Ha 0
akkor oumlntoumltt ha 1 vagy 2 akkor az oumltvoumlzet ruacutedoumlntveacuteny [1]
- 8 -
2 taacuteblaacutezat Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa [1]
Főcsoport Fő oumltvoumlző elem
1xxx Oumltvoumlzetlen min 9900 Alumiacutenium
2xxx Reacutez
3xxx Sziliacutecium eacutes Reacutez vagy Magneacutezium
4xxx Sziliacutecium
5xxx Magneacutezium
6xxx -
7xxx Cink
8xxx Oacuten
9xxx Egyeacuteb
243 Alumiacutenium oumltvoumlzetek kezeltseacutegi aacutellapotaacutenak jeloumlleacutese
A kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek a veacutegleges szilaacuterdsaacutegi aacutellapotukat mechanikai
tulajdonsaacutegaikat eacutes egyeacuteb jellemzőiket (peacuteldaacuteul korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg) a nyersanyaggyaacutertaacutest
koumlvető keacutepleacutekeny alakiacutetaacutessal vagy hőkezeleacutessel egyuumltt eacuterik el
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jeleacutehez aacuteltalaacuteban koumltőjellel kapcsoloacutedik egy kiegeacutesziacutető jel
Ez a jel egy betűből eacutes egy szaacutemboacutel aacutell A betű jeloumlli az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott kezeleacutes
tiacutepusaacutet a szaacutem pedig a kezeleacutes folyamataacuteroacutel ad tovaacutebbi informaacutecioacutekat Ezen kiegeacutesziacutető
jel ceacutelja nem az eljaacuteraacutesok pontos leiacuteraacutesa (peacuteldaacuteul a hőkezeleacutes pontos hőmeacuterseacuteklete eacutes
hőntartaacutesi ideje vagy a keacutepleacutekeny alakiacutetaacutes meacuterteacuteke) sokkal inkaacutebb az oumltvoumlzeten
veacutegrehajtott utoacutelagos kezeleacutesek tiacutepusaacutenak eacutes sorrendjeacutenek az ismerteteacutese Az oumltvoumlzetek
jeleacuteben F O H W illetve T betűk szerepelhetnek melyek jelenteacutesei az alaacutebbiak [4]
F Gyaacutertaacutesi aacutellapotuacute oumltvoumlzetek Oumlnteacuteszeti eacutes alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek eseteacuten
egyaraacutent alkalmazhatoacute a jeloumlleacutes Ezen oumltvoumlzetek gyaacutertaacutesa soraacuten a
hőmeacuterseacutekleti eacuterteacutekekre eacutes az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutere nincs kifejezett előiacuteraacutes
O Laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek Olyan alakiacutethatoacute vagy oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek melyek
gyaacutertaacutesa soraacuten laacutegyiacutetaacutest alkalmaztak ennek eredmeacutenyekeacutent a gyaacutertaacutesi
folyamat veacutegeacuten kisebb a maradoacute feszuumlltseacuteg mint laacutegyiacutetaacutes neacutelkuumll
- 9 -
H Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek Veacutegső szilaacuterdsaacutegukat keacutepleacutekeny
alakiacutetaacutessal eacuterik el egyes esetekben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutesen is aacutetesnek
W Homogenizaacuteloacute izziacutetaacutessal kezelt oumltvoumlzetek Csak termeacuteszetesen oumlregiacutethető
oumltvoumlzetek eseteacuten alkalmazzaacutek nem veacutegleges kezeleacutes Az izziacutetaacutes utaacuten a
legtoumlbb esetben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutes vagy alakiacutetaacutes szuumlkseacuteges a veacutegső
mechanikai tulajdonsaacutegok eleacutereacuteseacutehez
T Termikusan kezelt oumltvoumlzetek Az alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuteben
leggyakrabban alkalmazott jeloumlleacutes mivel a kiegeacutesziacutető szaacutemokkal magaacuteban
foglalja az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott alakiacutetaacutesokat eacutes hőkezeleacuteseket egyaraacutent
Az F O eacutes W jeloumlleacuteseket aacuteltalaacuteban szaacutemkoacuted neacutelkuumll alkalmazzaacutek mivel gyakran
ezekben az aacutellapotokban az oumltvoumlzetek meacuteg feacutelkeacuteszek tovaacutebbi kezeleacutesre szorulnak
A H illetve T jeloumlleacutesek utaacuten mindig aacutell egy szaacutemkoacuted mely az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott
kezeleacutesek reacuteszletezeacuteseacutere szolgaacutel Ezen szaacutemkoacutedok jelenteacuteseacutet a 3 eacutes 4 taacuteblaacutezatok
tartalmazzaacutek
Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetott oumltvoumlzetek eseteacuten a H utaacuten mindig keacutet szaacutemjegy aacutell Az első
jelzi az alapvető kezeleacutest a maacutesodik az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutet mutatja A kuumlloumlnboumlző szaacutemok
jelenteacuteseit a 3 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze
3 taacuteblaacutezat Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]
Az alapvető kezeleacutes tiacutepusa Az alakiacutetaacutes foka
H1x Csak alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva Hx2 Negyed kemeacuteny
H2x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes reacuteszleges
uacutejrakristaacutelyosiacutetoacute izziacutetaacutessal laacutegyiacutetva
Hx4 Feacutelkemeacuteny
H3x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes termikus
kezeleacutessel stabilizaacutelva
Hx6 Haacuteromnegyed kemeacuteny
H4x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes lakkozva vagy
festve
Hx8 Teljesen kemeacuteny
Hx9 Extra kemeacuteny
- 10 -
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek legaacuteltalaacutenosabb eacutes leggyakoribb hőkezeleacutese a kivaacutelaacutesos
kemeacutenyiacuteteacutes amely egy homogenizaacuteloacute izziacutetaacutesboacutel majd azt koumlvető gyors hűteacutesből veacuteguumll
pedig egy termeacuteszetes vagy mesterseacuteges oumlregiacuteteacutesből aacutell A megfelelő tulajdonsaacuteg eleacutereacutese
eacuterdekeacuteben a kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacutes leacutepeacuteseit keacutepleacutekenyalakiacutetaacutessal kombinaacutelva kuumlloumlnboumlző
sorrendben veacutegzik el Ezen kuumlloumlnboumlző folyamatok megkuumlloumlnboumlzteteacuteseacutere szolgaacutel a
termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutese eseteacuten a T utaacuten aacutelloacute első szaacutem Ezt a szaacutemot tovaacutebbi
4 koumlvetheti melyek az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegi aacutellapotaacutera eacutes az esetleges egyeacuteb kezeleacutesekre
vonatkoznak A 4 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute a hőkezeleacutesi ciklusokat jeloumllő szaacutemok eacutes
azok jelenteacutesei
4 taacuteblaacutezat Termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]
T1 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T2 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd termeacuteszetesen
oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T3 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes eacutes melegalaktaacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd
termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T4 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T5 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T6 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett
oumltvoumlzetek (csuacutecsra oumlregiacuteteacutes)
T7 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten stabil aacutellapotba
kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek (tuacuteloumlregiacuteteacutes)
T8 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes majd hidegalakiacutetaacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett
oumltvoumlzetek
T9 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett majd hidegen
alakiacutetott oumltvoumlzetek
T10 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd mesterseacutegesen
oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
- 11 -
25 Alumiacutenium oumltvoumlzetek az autoacuteiparban
Az alumiacutenium leacutenyegeacuteben a toumlmeggyaacutertaacutesaacutenak megkezdeacutese oacuteta jelen van az
autoacuteiparban 1899-ben bemutattaacutek az első alumiacutenium karosszeacuteriaacutejuacute versenyautoacutet majd
1901-ben Karl Benz megalkotta az első alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt motort Ezt
koumlvetően egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg fejlesztette tovaacutebb az alumiacutenium motor
koncepcioacutejaacutet eacutes alkalmaztaacutek toumlmeggyaacutertott valamint versenyekre szaacutent modellekben
egyaraacutent Az 1970-es olaj vaacutelsaacuteg utaacuten a meacuternoumlkoumlk toumlrekedni kezdtek az aceacutel
karosszeacuteriaelemek alumiacuteniummal valoacute helyettesiacuteteacuteseacutere az oumlssztoumlmeg jelentős
lecsoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben Ez a tendencia napjainkban sem vaacuteltozott A teljes meacuterteacutekben
alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteriaacutek egyelőre csak preacutemium kategoacuteriaacutes jaacuterművekben
talaacutelhatoacuteak meg Az első toumlmeggyaacutertott alumiacutenium karosszeacuteriaacutes autoacutet az Audi mutatta
be 1994-ben az A8-as tiacutepus formaacutejaacuteban Ezt koumlvetően a Mercedes a Porsche a Land
Rover eacutes a Jaguar is megkezdte az alumiacutenium karosszeacuteriaacutes csuacutecstermeacutekek gyaacutertaacutesaacutet [5]
Egy uacutejabb meacuterfoumlldkő koumlvetkezett be az autoacutegyaacutertaacutes toumlrteacutenelmeacuteben 2014-ben amikor
a Ford piacra dobta leghiacuteresebb pickup-jaacutenak leguacutejabb vaacuteltozataacutet amelyben szinteacuten
megjelent a teljes meacuterteacutekben alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteria A Ford 150-esben
alkalmazott alumiacutenium karosszeacuteria 315 kg-mal lett koumlnnyebb mint aceacutel szerkezetű
elődje mind emellett joacuteval kevesebb a CO2 kibocsaacutetaacutesa valamint sokkal jobb
vezethetőseacuteg jellemzi [5]
Az alumiacutenium autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak tovaacutebbi előnye az alacsony sűrűseacutegeacuten kiacutevuumll
hogy nagyon joacute az energia elnyelő keacutepesseacutege A kuumllső ndash peacuteldaacuteul uumltkoumlzeacutes soraacuten felleacutepő ndash
hataacutesokat az aceacutelnaacutel keacutetszer hateacutekonyabban nyeli el eacuteppen ezeacutert alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt
energia elnyelő elemeket maacuter reacutegoacuteta hasznaacutelnak az autoacuteiparban A Tesla elektromos
autoacutekban peacuteldaacuteul haacuteromreacuteszes uumltkoumlzeacutesveacutedelmi rendszer talaacutelhatoacute Az első szint egy
alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt uumlteacuteselnyelő ruacuted mely kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően az uumltkoumlzeacutesi
energia elnyeleacutese mellett az autoacute eleacute keruumllő taacutergyat eltolni toumlrekszik az uacutetboacutel A maacutesodik
szint egy titaacutenboacutel keacuteszuumllt lemez mely veacutedi az autoacute elejeacuteben elhelyezkedő
legsebezhetőbb elemeket Veacuteguumll a harmadik szint egy bordaacutezott feluumlletű alumiacutenium
- 12 -
lemez mely szinteacuten energia elnyelő eacutes kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően segiacuteti az autoacute
mozdiacutethatatlan akadaacutelyok feletti aacutetsiklaacutesaacutet uumltkoumlzeacutes soraacuten [5]
A szerkezeti előnyein kiacutevuumll egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg igyekszik az alumiacutenium
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacutegaacutet is kihasznaacutelni Toumlrekednek az alumiacutenium alkatreacuteszeket
uacutejrahasznosiacutetott alapanyagboacutel legyaacutertani melyet eloumlregedett roncs autoacutekboacutel nyerneacutenek
ki [5]
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek kutataacutesa eacutes alkalmazaacutesa az autoacuteiparban hosszuacute idő oacuteta
zajlik mely soraacuten leacutenyegeacuteben az oumlsszes lehetseacuteges alumiacuteniumoumltvoumlzetet kiproacutebaacuteltaacutek eacutes
koumlrvonalazoacutedott mely oumltvoumlzőelemek alkalmazaacutesa a legmegfelelőbb [6]
A jaacuterművekben megtalaacutelhatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetek jelentős reacutesze alakiacutethatoacute oumltvoumlzet
melyet a karosszeacuteria előaacutelliacutetaacutesa soraacuten alkalmaznak Joacuteval kisebb mennyiseacutegben de jelen
vannak oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek is peacuteldaacuteul a dugattyuacutekban Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek koumlzoumltt
kuumlloumln csoportba soroljuk a dugattyuacute-oumltvoumlzeteket (Jeloumlleacutesuumlk Douml) melyek koumlzuumll
Euroacutepaacuteban a legelterjedtebbek a szilumin baacutezisuacute oumltvoumlzetek ezek koumlzuumll is az eutektikus
Douml Al-Si oumltvoumlzet A Douml Al-Si oumltvoumlzet 12 sziliacutecium tartalma mellett 1 rezet 1
nikkelt eacutes 1 magneacuteziumot is tartalmaz [2]
A 4 aacutebraacuten laacutethatoacute a fő oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega A karosszeacuteriaacutek aacuteltal
megkoumlvetelt nagy szilaacuterdsaacuteg miatt az iparban leggyakrabban a 2xxx 5xxx 6xxx illetve
7xxx csoportokba tartozoacute oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek fel Egy adott autoacute gyaacutertaacutesaacutehoz
felhasznaacutelt kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek szaacutema a gyaacutertaacutes volumeneacutetől fuumlgg Kissorozatban
gyaacutertott jaacutermű eseteacuten toumlrekednek minden egyes elemhez a lehető legmegfelelőbb
oumltvoumlzet hasznaacutelni ezzel ellenteacutetben toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten a gyaacutertaacutesi folyamat
egyszerűsiacuteteacutese eacutes a koumlltseacutegek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek
szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesa a ceacutel [6]
- 13 -
4 aacutebra Az oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega [3]
251 A leggyakrabban alkalmazott oumltvoumlzettiacutepusok tulajdonsaacutegai
2xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
Ezen oumltvoumlzetek elsőszaacutemuacute oumltvoumlzője a reacutez de gyakran maacutesodik elemkeacutent
magneacuteziumot is tartalmaznak Nagy szilaacuterdsaacuteguacuteak hőkezelhetők kivaacutelaacutesosan
kemeacutenyiacutethetők Nemesiacutetett aacutellapotban szilaacuterdsaacuteguk meghaladja az oumltvoumlzetlen aceacutelokeacutet
azonban a hőkezeleacutes hataacutesaacutera a nyuacutelaacutesuk csoumlkken A reacutez miatt a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteguk nem
olyan joacute mint a toumlbbi alumiacutenium oumltvoumlzeteacute tovaacutebbaacute egyes esetekben szemcsehataacuter menti
korroacutezioacutera is hajlamosak lehetnek A korroacutezioacutes probleacutemaacutek miatt lemez formaacuteban a 2xxx
jelű oumltvoumlzeteket aacuteltalaacuteban oumltvoumlzetlen alumiacuteniummal vagy magneacutezium eacutes sziliacutecium
oumltvoumlzeacutesű 6xxx jelű alumiacuteniummal boriacutetjaacutek mindkeacutet oldalaacuteroacutel esetleg 1 cinkkel
oumltvoumlzik a feluumlleteacutet a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteg javiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben [1][6]
5xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
A fő oumltvoumlző a magneacutezium melyet oumlnaacutelloacutean vagy mangaacutennal egyuumltt alkalmazva az
eredmeacuteny nagy szilaacuterdsaacuteguacute nem nemesiacutethető alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutethető oumltvoumlzet A Mg
sokkal hataacutesosabb szilaacuterdsaacuteg noumlvelő oumltvoumlző mint a mangaacuten Kb 08 Mg hataacutesa
megegyezik 125 mangaacuten hataacutesaacuteval eacutes sokkal toumlbbet is alkalmazhatunk belőle Ezek
az oumltvoumlzetek joacutel hegeszthetők eacutes joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacutegot mutatnak tengerviacutezben is
- 14 -
Alapvetően belső karosszeacuteriaelemek eacutes LPG gaacuteztartaacutelyok gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1]
[6]
6xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
A fő oumltvoumlző elemek a sziliacutecium eacutes a magneacutezium A kettős oumltvoumlzeacutesnek koumlszoumlnhetően
ezek az oumltvoumlzetek hőkezelhetők Az 5xxx jelű csoportnaacutel jobban sajtolhatoacutek eacutes
forgaacutecsolhatoacutek Szilaacuterdsaacuteguk koumlzepesnek mondhatoacute kisebb mint a 2xxx eacutes a 7xxx
csoportokba tartozoacute oumltvoumlzetekeacute de joacutel hegeszthetők eacutes alakiacutethatoacutek tovaacutebbaacute korroacutezioacuteval
szembeni ellenaacutellaacutesuk is kivaacuteloacute Uumltkoumlzeacutesveacutedelmi elemek uumlleacutesek loumlkhaacuteriacutetoacutek
karosszeacuteriaelemek eacutes alvaacutezkeretek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]
7xxx főcsoport tulajdonaacutegai
A fő oumltvoumlző elem a cink de kis mennyiseacutegben magneacuteziumot rezet eacutes kroacutemot is
tartalmazhatnak Ebbe a csoportba tartoznak a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium
oumltvoumlzetek Korroacutezioacuteval szembeni ellenaacutellaacutesuk eacutes hegeszthetőseacuteguumlk az oumltvoumlzeacutestől
fuumlggően vaacuteltozik alakiacutethatoacutesaacuteguk nem a legjobb de oumlnnemesedők mely hegeszteacutes
eseteacuten kifejezetten előnyoumls A főcsoport magasabb szilaacuterdsaacuteguacute tagjai hajlamosabbak a
korroacutezioacutes repedeacutesre ezeacutert aacuteltalaacuteban tuacuteloumlregiacutetett aacutellapotban alkalmazzaacutek őket A nagy
szilaacuterdsaacuteg mellett a joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg megtartaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben egyre toumlbbfeacutele
hőkezelő eljaacuteraacutest fejlesztenek ki ilyen peacuteldaacuteul a kettős oumlregiacuteteacutes mely soraacuten a
korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg noumlveleacutese mellett nem csoumlkken az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutega Nagy teherbiacuteraacutesuacute
elemek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]
Az 5 taacuteblaacutezat oumlsszefoglalja a kuumlloumlnboumlző iparaacutegakban leggyakrabban alkalmazott
kuumlloumlnfeacutele alumiacutenium oumltvoumlzettiacutepusokat
- 15 -
5 taacuteblaacutezat Kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek felhasznaacutelaacutesi teruumlletei [3]
Csoport Autoacute
gyaacutertaacutes
Hajoacutegyaacutertaacutes
off-shore
szerkezetek
Repuumllőgeacutep-
gyaacutertaacutes
Űrhajoacute
gyaacutertaacutes
Kereacutekpaacuter
gyaacutertaacutes Eacutepiacutetőipar
1xxx 1050
1200
2xxx
2008
2016
2036
2024 2195
2219 2014
3xxx 3003
3103
4xxx 4043
5xxx
5083
5182
5456
5754
5052
5059
5083
5086
5052 5059
6xxx 6016
6082
6061
6063
6061
6063
6061
6063
7xxx 7020 7068
7075
7005
7075 7020
- 16 -
3 ALUMIacuteNIUM OumlTVOumlZETEK HEGESZTHETŐSEacuteGE
Az anyagok hegeszthetőseacutege egy oumlsszetett tulajdonsaacuteg mely leacutenyegeacuteben a
hegeszteacutestechnoloacutegiaacutetoacutel fuumlggő alkalmassaacuteg egy olyan koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutera mely helyi
tulajdonsaacutegai eacutes a szerkezetre gyakorolt hataacutesa alapjaacuten teljesiacuteti a vele szemben
taacutemasztott koumlvetelmeacutenyeket Ebből koumlvetkezően tehaacutet a hegeszthetőseacuteg nem egzakt
tulajdonsaacuteg nincs egyeacutertelműen joacutel vagy rosszul hegeszthető anyag egyetlen
vizsgaacutelattal eacutes meacuterőszaacutemmal nem jellemezhető az egyes teacutenyezőket kuumlloumln-kuumlloumln
vizsgaacutelva minősiacutethetők a koumlteacutesek A hegeszthetőseacuteget befolyaacutesoloacute teacutenyezők a hegesztett
szerkezet kialakiacutetaacutesa a koumlteacutesben jelen leacutevő anyagok eacutes a koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz
alkalmazott hegeszteacutestechnoloacutegia [7]
Az alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek az aceacutelokeacutetoacutel Ezek
a sajaacutetos tulajdonsaacutegok leginkaacutebb az oumlmlesztő hegesztőeljaacuteraacutesokat befolyaacutesoljaacutek Az
alumiacuteniumokra jellemző olvadaacutesi hőmeacuterseacuteklet leacutenyegesen alacsonyabb mint az
aceacutelokeacute megolvasztaacutesukhoz meacutegis sokkal toumlbb hő szuumlkseacuteges ami az alumiacuteniumok
sokkal nagyobb hővezető keacutepesseacutegeacutenek nagyobb fajlagos hőkapacitaacutesaacutenak eacutes
olvadaacuteshőjeacutenek koumlszoumlnhető A nagy meacuterteacutekű hőtaacutegulaacutes a hegeszteacutes soraacuten bevitt hő eacutes
annak a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatti gyors szeacutetaacuteramlaacutesa valamint a hűleacutes
koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes miatt az alumiacutenium oumltvoumlzetek
elteacuterő hegeszteacutestechnoloacutegiaacutet igeacutenyelnek [7][8]
31 Az alumiacuteniumok hegeszthetőseacutegeacutet befolyaacutesoloacute teacutenyezők
311 A feluumlleti oxidreacuteteg
Az alumiacutenium oxigeacuten iraacutenti affinitaacutesa annyira nagy hogy a feluumlleteacuten kialakuloacute Al2O3
reacuteteg veacutegleges eltaacutevoliacutetaacutesa nem lehetseacuteges Az oxidreacuteteg olvadaacutespontja 2050 degC amely
joacuteval nagyobb mint az alumiacutenium oumltvoumlzetekre jellemző 600 degC koumlruumlli olvadaacutesi
hőmeacuterseacuteklet A nagy kuumlloumlnbseacutegnek koumlszoumlnhetően hegeszteacutes soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera
amikor az alumiacutenium olvadeacutek aacutellapotba keruumll az oxidreacuteteg meacuteg szilaacuterd eacutes iacutegy
- 17 -
akadaacutelyozza a koumlteacutes kialakulaacutesaacutet Az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutet biztosiacutethatja a hegesztő
eljaacuteraacutes (pl AWI eljaacuteraacutes vaacuteltoacuteaacuteram alkalmazaacutesaacuteval) ellenkező esetben előzetes
feluumllettisztiacutetaacutesra van szuumlkseacuteg mely lehet mechanikus (pl csiszolaacutes) illetve keacutemiai (pl
savas vagy luacutegos paacutecolaacutes) A 6 taacuteblaacutezat tartalmazza a kuumlloumlnfeacutele hegesztő eljaacuteraacutesok soraacuten
az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak leggyakoribb moacutedjaacutet [7][8]
6 taacuteblaacutezat Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak moacutedja kuumlloumlnboumlző hegesztőeljaacuteraacutesok
eseteacuten [8]
Hegesztőeljaacuteraacutes Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesi moacutedja
Laacutenghegeszteacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel
AWI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal
VFI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal
BKI-eljaacuteraacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes Elektroacutednyomaacutes hataacutesaacutera feltoumlrik
Hidegsajtoloacute hegeszteacutes Az erő hataacutesaacutera feltoumlrik
Doumlrzshegeszteacutes Feluumlleti suacuterloacutedaacutessal
Ultrahanghegeszteacutes UH-frekvenciaacutejuacute rezgeacutesek hataacutesaacutera felleacutepő feluumlleti
suacuterloacutedaacutessal
312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A hegesztett alumiacutenium koumlteacutesek tuacutelnyomoacute toumlbbseacutegeacuteben a varratfeacutem szilaacuterdsaacutega eacutes
alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege elmarad az alapanyageacutetoacutel a hőhataacutesoumlvezetben pedig esetenkeacutent
meacuteg nagyobb szilaacuterdsaacutegcsoumlkkeneacutes figyelhető meg A jelentős kilaacutegyulaacutes miatt oumlmlesztő
hegeszteacutessel egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes nem hozhatoacute leacutetre A nemesiacutetett oumltvoumlzetek
hegeszteacutese soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera kuumlloumlnboumlző folyamatok zajlanak le a
hőhataacutesoumlvezetben Abban a tartomaacutenyban ahol a hőmeacuterseacuteklet meghaladja a szilaacuterd
oldatos tartomaacutenyt majd a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatt az anyag gyorsan lehűl
leacutenyegeacuteben meg is bdquoedződikrdquo Mesterseacutegesen oumlregiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten ezutaacuten az
oumlnnemesedeacutes is lezajlik iacutegy a mechanikai tulajdonsaacutegok az alapanyageacutehoz viszonyiacutetva
- 18 -
csak kis meacuterteacutekben romlanak Abban a tartomaacutenyban ahol csak a nemesiacuteteacutes
hőmeacuterseacutekleteacutet eacuteri el az anyag kilaacutegyulaacutes koumlvetkezik be a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok
nagy meacuterteacutekben romlanak a nyuacutelaacutes noumlvekedeacutese neacutelkuumll Nem nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacutesekor csak a kilaacutegyulaacutes figyelhető meg a hőhataacutesoumlvezetben Az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute
hogy az alumiacuteniumoumltvoumlzet tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően vaacuteltozoacute a hőhataacutesoumlvezet jellege de
megfigyelhető hogy mindegyik esetben jelentkezik valamilyen meacuterteacutekű kilaacutegyulaacutes A
kilaacutegyulaacutes meacuterteacutekeacutet a hegeszteacutestechnoloacutegia is befolyaacutesolja meacuterteacuteke csoumlkkenthető ha
mineacutel kisebb fajlagos hőbevitelű hőforraacutest alkalmazunk Ez a kilaacutegyulaacutes legkisebb
meacuterteacutekben ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes eseteacuten jelentkezik [7][8]
5 aacutebra Alumiacutenium oumltvoumlzetek kemeacutenyseacutegeacutenek vaacuteltozaacutesa a hőhataacutesoumlvezetben
oumlmlesztő hegeszteacutes soraacuten [8]
313 A varrat porozitaacutesa
Probleacutemaacutet okoznak a levegőből a hozaganyag eacutes az alapanyag feluumlleteacuteről a
hegfuumlrdőbe jutoacute szennyeződeacutesek de a legnagyobb veszeacutelyt szennyező gaacutezkeacutent a
hidrogeacuten jelenti mivel az alumiacuteniumban magasabb hőmeacuterseacutekleten nagy mennyiseacutegben
keacutepes oldoacutedni A hegfuumlrdő dermedeacutesekor az alumiacutenium gaacutezoldoacute keacutepesseacutege
drasztikusan majdnem szaacutezadreacuteszeacutere csoumlkken ezeacutert ekkor a fuumlrdőben leacutevő gaacutezok
taacutevozni igyekeznek aacutem ez a taacutevozaacutes nem koumlvetkezik be 100-ban a teljes
- 19 -
megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute
jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet
mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]
314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese
Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet
elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten
kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes
meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben
teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az
elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi
tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a
kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]
7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]
Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti
mennyiseacutege
[]
Oumltvoumlző
veszteseacuteg
[]
Kieacutegeacutes
meacuterteacuteke
[]
Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43
BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57
AlMg5 Mg 5 35 70
AWI VFI hegeszteacutes
(141131)
AlMg3 Mg 3 ~01 ~25
AlMg5 Mg 5 ~06 ~12
VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16
315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg
Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a
kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen
a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben
megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes
- 20 -
elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt
iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a
hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]
Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege
kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]
316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes
Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat
megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes
soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad
Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten
az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A
hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem
fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a
hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag
adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest
okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet
Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes
eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]
32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző
neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A
gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de
legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet
kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz
szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell
elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel
- 21 -
fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni
Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket
eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A
melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet
elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban
azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira
kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1
eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera
hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek
termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal
megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes
ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]
33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-
javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell
oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda
a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A
nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas
Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely
fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet
elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre
Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet
elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a
hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek
alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig
Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute
lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]
- 22 -
34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez
előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak
koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet
soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz
kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs
lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges
Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek
seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak
Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi
heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a
melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet
nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez
vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek
hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye
hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese
eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges
AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg
[8]
Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok
sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok
elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval
azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb
varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg
Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni
alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt
alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az
- 23 -
aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes
meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe
menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően
alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]
Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei
hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa
alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese
munkadarabok oumlsszefűzeacutese
fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa
kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese
hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa
illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa
kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese
Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel
hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri
hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett
koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb
repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]
35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez
leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a
koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes
ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak
koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag
kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az
alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA
nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg
- 24 -
kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint
aceacutelok eseteacuten [8][10]
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a
leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes
egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt
hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat
aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami
a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az
elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az
aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben
az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg
az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a
viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok
koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]
351 Hegesztő berendezeacutes
Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor
nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt
toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny
munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez
utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető
oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora
elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes
ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere
valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A
legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep
- 25 -
szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek
keacutesziacutethetők [8][12][13]
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi
aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a
munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti
tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel
a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet
eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos
vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen
felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy
azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű
elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb
probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az
eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez
Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű
alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes
elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve
alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute
heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]
A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat
alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is
szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a
hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor
az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]
- 26 -
8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]
Lemezvastagsaacuteg
[mm]
Elektroacuted aacutetmeacuterő
[mm]
Elektroacuted raacutediusz
[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel
05 16 35 50 65 25 25
08 16 45 50 74 35 36
10 16 5 100 80 40 46
13 16 6 100 875 45 51
16 16 6 100 98 52 58
20 22 7 150 110 57 66
25 22 8 150 125 65 71
32 22 9 150 146 71 76
352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a
hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg
eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek
eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az
elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a
koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute
alapanyagok eseteacuten [12]
Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő
varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat
soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a
soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg
noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute
alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az
alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a
- 27 -
legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium
oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a
varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]
6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)
20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium
oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219
eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40
mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb
aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban
- 28 -
megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő
meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad
aacutet [14]
Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből
adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely
a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel
vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos
adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen
meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]
Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes
a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes
eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes
toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll
vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher
elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy
kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]
8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]
A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely
az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat
Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen
- 29 -
csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a
kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa
ajaacutenlott [8]
Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes
Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse
alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető
a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott
melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti
nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg
eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell
noumlvelni az elektroacutederőt [8]
353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt
aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre
Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind
a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a
parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai
tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten
bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]
A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten
bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt
hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6
oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]
Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai
vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes
eseteacuteben sem [15]
- 30 -
9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]
Proacutebadarab
szaacutema
Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő
[perioacutedus]
Hegeszteacutesi aacuteram
[kA]
1 3237 2 235
2 3237 2 264
3 3237 2 269
4 3237 2 275
5 3237 1 264
6 3237 3 264
7 3237 4 264
8 3237 5 264
9 4709 2 264
10 3826 2 264
11 2649 2 264
12 2354 2 264
13 3237 2 287
10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
[MPa]
Folyaacuteshataacuter
[MPa]
Oumltvoumlző elemek []
Si Mn Mg Fe Cu Al
3056 2451 102 067 076 026 002 9724
A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje
nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt
folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb
hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a
kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]
- 31 -
9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]
Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse
meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett
maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes
csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten
laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]
10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]
A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos
szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A
heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja
- 32 -
Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel
szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett
koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a
heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11
aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett
koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]
11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
- 33 -
A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek
kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes
vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint
az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem
befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute
alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes
koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]
13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert
kemeacutenyseacutegek [15]
- 34 -
A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg
Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll
befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő
A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek
terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis
nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő
eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az
eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter
ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő
is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet
hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere
eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek
megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]
14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]
- 35 -
A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute
vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse
aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a
neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt
koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet
kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]
354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok
Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos
vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek
keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya
maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek
romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a
megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]
Max
te
rhel
eacutes [
N]
- 36 -
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok
haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet
elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a
keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el
Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben
koumlvetkezik be [8]
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert
alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő
helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a
vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer
az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő
koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez
oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg
veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram
eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb
hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az
effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]
Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő
tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos
hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy
meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem
megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem
elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]
A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt
koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium
hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute
megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-
oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos
szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek
kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute
- 37 -
tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet
kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]
16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]
- 38 -
Taacutevolsaacuteg [mm]
17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]
Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is
megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat
kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17
aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek
kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]
Kem
eacuteny
seacuteg
HV
02
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 7 -
Az utolsoacute keacutet szaacutemjegy egy adott főcsoporton beluumlli azonosiacutetaacutesra szolgaacutel Kiveacutetelt
keacutepez azonban az 1xxx jelű főcsoport Itt az utolsoacute keacutet szaacutemjegy a 99 feletti minimaacutelis
alumiacuteniumtartalom megadaacutesaacutera szolgaacutel
1 taacuteblaacutezat Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa [1]
Főcsoport Fő oumltvoumlző elem
1xxx Oumltvoumlzetlen min 9900 Alumiacutenium
2xxx Reacutez
3xxx Mangaacuten
4xxx Sziliacutecium
5xxx Magneacutezium
6xxx Magneacutezium eacutes Sziliacutecium
7xxx Cink
8xxx Liacutetium
9xxx Egyeacuteb
242 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese
Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek jeloumlleacutese az alakiacutethatoacute oumltvoumlzetekeacutehez hasonloacute Ezeket az
oumltvoumlzeteket egy haacuterom jegyű szaacutemmal eacutes egy tizedes eacuterteacutekkel jeloumlljuumlk az alaacutebbi
formaacuteban xxxx Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek főcsoportjait a 2 taacuteblaacutezat tartalmazza [1]
Az első szaacutemjegy itt is a főcsoportot jeloumlli a maacutesodik kettő pedig a főcsoporton
beluumlli azonosiacutetaacutest szolgaacuteljaacutek Az utolsoacute szaacutem az oumltvoumlzet gyaacutertaacutesi aacutellapotaacutera utal Ha 0
akkor oumlntoumltt ha 1 vagy 2 akkor az oumltvoumlzet ruacutedoumlntveacuteny [1]
- 8 -
2 taacuteblaacutezat Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa [1]
Főcsoport Fő oumltvoumlző elem
1xxx Oumltvoumlzetlen min 9900 Alumiacutenium
2xxx Reacutez
3xxx Sziliacutecium eacutes Reacutez vagy Magneacutezium
4xxx Sziliacutecium
5xxx Magneacutezium
6xxx -
7xxx Cink
8xxx Oacuten
9xxx Egyeacuteb
243 Alumiacutenium oumltvoumlzetek kezeltseacutegi aacutellapotaacutenak jeloumlleacutese
A kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek a veacutegleges szilaacuterdsaacutegi aacutellapotukat mechanikai
tulajdonsaacutegaikat eacutes egyeacuteb jellemzőiket (peacuteldaacuteul korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg) a nyersanyaggyaacutertaacutest
koumlvető keacutepleacutekeny alakiacutetaacutessal vagy hőkezeleacutessel egyuumltt eacuterik el
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jeleacutehez aacuteltalaacuteban koumltőjellel kapcsoloacutedik egy kiegeacutesziacutető jel
Ez a jel egy betűből eacutes egy szaacutemboacutel aacutell A betű jeloumlli az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott kezeleacutes
tiacutepusaacutet a szaacutem pedig a kezeleacutes folyamataacuteroacutel ad tovaacutebbi informaacutecioacutekat Ezen kiegeacutesziacutető
jel ceacutelja nem az eljaacuteraacutesok pontos leiacuteraacutesa (peacuteldaacuteul a hőkezeleacutes pontos hőmeacuterseacuteklete eacutes
hőntartaacutesi ideje vagy a keacutepleacutekeny alakiacutetaacutes meacuterteacuteke) sokkal inkaacutebb az oumltvoumlzeten
veacutegrehajtott utoacutelagos kezeleacutesek tiacutepusaacutenak eacutes sorrendjeacutenek az ismerteteacutese Az oumltvoumlzetek
jeleacuteben F O H W illetve T betűk szerepelhetnek melyek jelenteacutesei az alaacutebbiak [4]
F Gyaacutertaacutesi aacutellapotuacute oumltvoumlzetek Oumlnteacuteszeti eacutes alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek eseteacuten
egyaraacutent alkalmazhatoacute a jeloumlleacutes Ezen oumltvoumlzetek gyaacutertaacutesa soraacuten a
hőmeacuterseacutekleti eacuterteacutekekre eacutes az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutere nincs kifejezett előiacuteraacutes
O Laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek Olyan alakiacutethatoacute vagy oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek melyek
gyaacutertaacutesa soraacuten laacutegyiacutetaacutest alkalmaztak ennek eredmeacutenyekeacutent a gyaacutertaacutesi
folyamat veacutegeacuten kisebb a maradoacute feszuumlltseacuteg mint laacutegyiacutetaacutes neacutelkuumll
- 9 -
H Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek Veacutegső szilaacuterdsaacutegukat keacutepleacutekeny
alakiacutetaacutessal eacuterik el egyes esetekben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutesen is aacutetesnek
W Homogenizaacuteloacute izziacutetaacutessal kezelt oumltvoumlzetek Csak termeacuteszetesen oumlregiacutethető
oumltvoumlzetek eseteacuten alkalmazzaacutek nem veacutegleges kezeleacutes Az izziacutetaacutes utaacuten a
legtoumlbb esetben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutes vagy alakiacutetaacutes szuumlkseacuteges a veacutegső
mechanikai tulajdonsaacutegok eleacutereacuteseacutehez
T Termikusan kezelt oumltvoumlzetek Az alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuteben
leggyakrabban alkalmazott jeloumlleacutes mivel a kiegeacutesziacutető szaacutemokkal magaacuteban
foglalja az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott alakiacutetaacutesokat eacutes hőkezeleacuteseket egyaraacutent
Az F O eacutes W jeloumlleacuteseket aacuteltalaacuteban szaacutemkoacuted neacutelkuumll alkalmazzaacutek mivel gyakran
ezekben az aacutellapotokban az oumltvoumlzetek meacuteg feacutelkeacuteszek tovaacutebbi kezeleacutesre szorulnak
A H illetve T jeloumlleacutesek utaacuten mindig aacutell egy szaacutemkoacuted mely az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott
kezeleacutesek reacuteszletezeacuteseacutere szolgaacutel Ezen szaacutemkoacutedok jelenteacuteseacutet a 3 eacutes 4 taacuteblaacutezatok
tartalmazzaacutek
Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetott oumltvoumlzetek eseteacuten a H utaacuten mindig keacutet szaacutemjegy aacutell Az első
jelzi az alapvető kezeleacutest a maacutesodik az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutet mutatja A kuumlloumlnboumlző szaacutemok
jelenteacuteseit a 3 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze
3 taacuteblaacutezat Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]
Az alapvető kezeleacutes tiacutepusa Az alakiacutetaacutes foka
H1x Csak alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva Hx2 Negyed kemeacuteny
H2x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes reacuteszleges
uacutejrakristaacutelyosiacutetoacute izziacutetaacutessal laacutegyiacutetva
Hx4 Feacutelkemeacuteny
H3x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes termikus
kezeleacutessel stabilizaacutelva
Hx6 Haacuteromnegyed kemeacuteny
H4x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes lakkozva vagy
festve
Hx8 Teljesen kemeacuteny
Hx9 Extra kemeacuteny
- 10 -
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek legaacuteltalaacutenosabb eacutes leggyakoribb hőkezeleacutese a kivaacutelaacutesos
kemeacutenyiacuteteacutes amely egy homogenizaacuteloacute izziacutetaacutesboacutel majd azt koumlvető gyors hűteacutesből veacuteguumll
pedig egy termeacuteszetes vagy mesterseacuteges oumlregiacuteteacutesből aacutell A megfelelő tulajdonsaacuteg eleacutereacutese
eacuterdekeacuteben a kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacutes leacutepeacuteseit keacutepleacutekenyalakiacutetaacutessal kombinaacutelva kuumlloumlnboumlző
sorrendben veacutegzik el Ezen kuumlloumlnboumlző folyamatok megkuumlloumlnboumlzteteacuteseacutere szolgaacutel a
termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutese eseteacuten a T utaacuten aacutelloacute első szaacutem Ezt a szaacutemot tovaacutebbi
4 koumlvetheti melyek az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegi aacutellapotaacutera eacutes az esetleges egyeacuteb kezeleacutesekre
vonatkoznak A 4 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute a hőkezeleacutesi ciklusokat jeloumllő szaacutemok eacutes
azok jelenteacutesei
4 taacuteblaacutezat Termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]
T1 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T2 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd termeacuteszetesen
oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T3 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes eacutes melegalaktaacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd
termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T4 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T5 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T6 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett
oumltvoumlzetek (csuacutecsra oumlregiacuteteacutes)
T7 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten stabil aacutellapotba
kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek (tuacuteloumlregiacuteteacutes)
T8 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes majd hidegalakiacutetaacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett
oumltvoumlzetek
T9 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett majd hidegen
alakiacutetott oumltvoumlzetek
T10 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd mesterseacutegesen
oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
- 11 -
25 Alumiacutenium oumltvoumlzetek az autoacuteiparban
Az alumiacutenium leacutenyegeacuteben a toumlmeggyaacutertaacutesaacutenak megkezdeacutese oacuteta jelen van az
autoacuteiparban 1899-ben bemutattaacutek az első alumiacutenium karosszeacuteriaacutejuacute versenyautoacutet majd
1901-ben Karl Benz megalkotta az első alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt motort Ezt
koumlvetően egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg fejlesztette tovaacutebb az alumiacutenium motor
koncepcioacutejaacutet eacutes alkalmaztaacutek toumlmeggyaacutertott valamint versenyekre szaacutent modellekben
egyaraacutent Az 1970-es olaj vaacutelsaacuteg utaacuten a meacuternoumlkoumlk toumlrekedni kezdtek az aceacutel
karosszeacuteriaelemek alumiacuteniummal valoacute helyettesiacuteteacuteseacutere az oumlssztoumlmeg jelentős
lecsoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben Ez a tendencia napjainkban sem vaacuteltozott A teljes meacuterteacutekben
alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteriaacutek egyelőre csak preacutemium kategoacuteriaacutes jaacuterművekben
talaacutelhatoacuteak meg Az első toumlmeggyaacutertott alumiacutenium karosszeacuteriaacutes autoacutet az Audi mutatta
be 1994-ben az A8-as tiacutepus formaacutejaacuteban Ezt koumlvetően a Mercedes a Porsche a Land
Rover eacutes a Jaguar is megkezdte az alumiacutenium karosszeacuteriaacutes csuacutecstermeacutekek gyaacutertaacutesaacutet [5]
Egy uacutejabb meacuterfoumlldkő koumlvetkezett be az autoacutegyaacutertaacutes toumlrteacutenelmeacuteben 2014-ben amikor
a Ford piacra dobta leghiacuteresebb pickup-jaacutenak leguacutejabb vaacuteltozataacutet amelyben szinteacuten
megjelent a teljes meacuterteacutekben alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteria A Ford 150-esben
alkalmazott alumiacutenium karosszeacuteria 315 kg-mal lett koumlnnyebb mint aceacutel szerkezetű
elődje mind emellett joacuteval kevesebb a CO2 kibocsaacutetaacutesa valamint sokkal jobb
vezethetőseacuteg jellemzi [5]
Az alumiacutenium autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak tovaacutebbi előnye az alacsony sűrűseacutegeacuten kiacutevuumll
hogy nagyon joacute az energia elnyelő keacutepesseacutege A kuumllső ndash peacuteldaacuteul uumltkoumlzeacutes soraacuten felleacutepő ndash
hataacutesokat az aceacutelnaacutel keacutetszer hateacutekonyabban nyeli el eacuteppen ezeacutert alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt
energia elnyelő elemeket maacuter reacutegoacuteta hasznaacutelnak az autoacuteiparban A Tesla elektromos
autoacutekban peacuteldaacuteul haacuteromreacuteszes uumltkoumlzeacutesveacutedelmi rendszer talaacutelhatoacute Az első szint egy
alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt uumlteacuteselnyelő ruacuted mely kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően az uumltkoumlzeacutesi
energia elnyeleacutese mellett az autoacute eleacute keruumllő taacutergyat eltolni toumlrekszik az uacutetboacutel A maacutesodik
szint egy titaacutenboacutel keacuteszuumllt lemez mely veacutedi az autoacute elejeacuteben elhelyezkedő
legsebezhetőbb elemeket Veacuteguumll a harmadik szint egy bordaacutezott feluumlletű alumiacutenium
- 12 -
lemez mely szinteacuten energia elnyelő eacutes kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően segiacuteti az autoacute
mozdiacutethatatlan akadaacutelyok feletti aacutetsiklaacutesaacutet uumltkoumlzeacutes soraacuten [5]
A szerkezeti előnyein kiacutevuumll egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg igyekszik az alumiacutenium
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacutegaacutet is kihasznaacutelni Toumlrekednek az alumiacutenium alkatreacuteszeket
uacutejrahasznosiacutetott alapanyagboacutel legyaacutertani melyet eloumlregedett roncs autoacutekboacutel nyerneacutenek
ki [5]
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek kutataacutesa eacutes alkalmazaacutesa az autoacuteiparban hosszuacute idő oacuteta
zajlik mely soraacuten leacutenyegeacuteben az oumlsszes lehetseacuteges alumiacuteniumoumltvoumlzetet kiproacutebaacuteltaacutek eacutes
koumlrvonalazoacutedott mely oumltvoumlzőelemek alkalmazaacutesa a legmegfelelőbb [6]
A jaacuterművekben megtalaacutelhatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetek jelentős reacutesze alakiacutethatoacute oumltvoumlzet
melyet a karosszeacuteria előaacutelliacutetaacutesa soraacuten alkalmaznak Joacuteval kisebb mennyiseacutegben de jelen
vannak oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek is peacuteldaacuteul a dugattyuacutekban Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek koumlzoumltt
kuumlloumln csoportba soroljuk a dugattyuacute-oumltvoumlzeteket (Jeloumlleacutesuumlk Douml) melyek koumlzuumll
Euroacutepaacuteban a legelterjedtebbek a szilumin baacutezisuacute oumltvoumlzetek ezek koumlzuumll is az eutektikus
Douml Al-Si oumltvoumlzet A Douml Al-Si oumltvoumlzet 12 sziliacutecium tartalma mellett 1 rezet 1
nikkelt eacutes 1 magneacuteziumot is tartalmaz [2]
A 4 aacutebraacuten laacutethatoacute a fő oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega A karosszeacuteriaacutek aacuteltal
megkoumlvetelt nagy szilaacuterdsaacuteg miatt az iparban leggyakrabban a 2xxx 5xxx 6xxx illetve
7xxx csoportokba tartozoacute oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek fel Egy adott autoacute gyaacutertaacutesaacutehoz
felhasznaacutelt kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek szaacutema a gyaacutertaacutes volumeneacutetől fuumlgg Kissorozatban
gyaacutertott jaacutermű eseteacuten toumlrekednek minden egyes elemhez a lehető legmegfelelőbb
oumltvoumlzet hasznaacutelni ezzel ellenteacutetben toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten a gyaacutertaacutesi folyamat
egyszerűsiacuteteacutese eacutes a koumlltseacutegek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek
szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesa a ceacutel [6]
- 13 -
4 aacutebra Az oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega [3]
251 A leggyakrabban alkalmazott oumltvoumlzettiacutepusok tulajdonsaacutegai
2xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
Ezen oumltvoumlzetek elsőszaacutemuacute oumltvoumlzője a reacutez de gyakran maacutesodik elemkeacutent
magneacuteziumot is tartalmaznak Nagy szilaacuterdsaacuteguacuteak hőkezelhetők kivaacutelaacutesosan
kemeacutenyiacutethetők Nemesiacutetett aacutellapotban szilaacuterdsaacuteguk meghaladja az oumltvoumlzetlen aceacutelokeacutet
azonban a hőkezeleacutes hataacutesaacutera a nyuacutelaacutesuk csoumlkken A reacutez miatt a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteguk nem
olyan joacute mint a toumlbbi alumiacutenium oumltvoumlzeteacute tovaacutebbaacute egyes esetekben szemcsehataacuter menti
korroacutezioacutera is hajlamosak lehetnek A korroacutezioacutes probleacutemaacutek miatt lemez formaacuteban a 2xxx
jelű oumltvoumlzeteket aacuteltalaacuteban oumltvoumlzetlen alumiacuteniummal vagy magneacutezium eacutes sziliacutecium
oumltvoumlzeacutesű 6xxx jelű alumiacuteniummal boriacutetjaacutek mindkeacutet oldalaacuteroacutel esetleg 1 cinkkel
oumltvoumlzik a feluumlleteacutet a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteg javiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben [1][6]
5xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
A fő oumltvoumlző a magneacutezium melyet oumlnaacutelloacutean vagy mangaacutennal egyuumltt alkalmazva az
eredmeacuteny nagy szilaacuterdsaacuteguacute nem nemesiacutethető alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutethető oumltvoumlzet A Mg
sokkal hataacutesosabb szilaacuterdsaacuteg noumlvelő oumltvoumlző mint a mangaacuten Kb 08 Mg hataacutesa
megegyezik 125 mangaacuten hataacutesaacuteval eacutes sokkal toumlbbet is alkalmazhatunk belőle Ezek
az oumltvoumlzetek joacutel hegeszthetők eacutes joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacutegot mutatnak tengerviacutezben is
- 14 -
Alapvetően belső karosszeacuteriaelemek eacutes LPG gaacuteztartaacutelyok gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1]
[6]
6xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
A fő oumltvoumlző elemek a sziliacutecium eacutes a magneacutezium A kettős oumltvoumlzeacutesnek koumlszoumlnhetően
ezek az oumltvoumlzetek hőkezelhetők Az 5xxx jelű csoportnaacutel jobban sajtolhatoacutek eacutes
forgaacutecsolhatoacutek Szilaacuterdsaacuteguk koumlzepesnek mondhatoacute kisebb mint a 2xxx eacutes a 7xxx
csoportokba tartozoacute oumltvoumlzetekeacute de joacutel hegeszthetők eacutes alakiacutethatoacutek tovaacutebbaacute korroacutezioacuteval
szembeni ellenaacutellaacutesuk is kivaacuteloacute Uumltkoumlzeacutesveacutedelmi elemek uumlleacutesek loumlkhaacuteriacutetoacutek
karosszeacuteriaelemek eacutes alvaacutezkeretek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]
7xxx főcsoport tulajdonaacutegai
A fő oumltvoumlző elem a cink de kis mennyiseacutegben magneacuteziumot rezet eacutes kroacutemot is
tartalmazhatnak Ebbe a csoportba tartoznak a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium
oumltvoumlzetek Korroacutezioacuteval szembeni ellenaacutellaacutesuk eacutes hegeszthetőseacuteguumlk az oumltvoumlzeacutestől
fuumlggően vaacuteltozik alakiacutethatoacutesaacuteguk nem a legjobb de oumlnnemesedők mely hegeszteacutes
eseteacuten kifejezetten előnyoumls A főcsoport magasabb szilaacuterdsaacuteguacute tagjai hajlamosabbak a
korroacutezioacutes repedeacutesre ezeacutert aacuteltalaacuteban tuacuteloumlregiacutetett aacutellapotban alkalmazzaacutek őket A nagy
szilaacuterdsaacuteg mellett a joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg megtartaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben egyre toumlbbfeacutele
hőkezelő eljaacuteraacutest fejlesztenek ki ilyen peacuteldaacuteul a kettős oumlregiacuteteacutes mely soraacuten a
korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg noumlveleacutese mellett nem csoumlkken az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutega Nagy teherbiacuteraacutesuacute
elemek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]
Az 5 taacuteblaacutezat oumlsszefoglalja a kuumlloumlnboumlző iparaacutegakban leggyakrabban alkalmazott
kuumlloumlnfeacutele alumiacutenium oumltvoumlzettiacutepusokat
- 15 -
5 taacuteblaacutezat Kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek felhasznaacutelaacutesi teruumlletei [3]
Csoport Autoacute
gyaacutertaacutes
Hajoacutegyaacutertaacutes
off-shore
szerkezetek
Repuumllőgeacutep-
gyaacutertaacutes
Űrhajoacute
gyaacutertaacutes
Kereacutekpaacuter
gyaacutertaacutes Eacutepiacutetőipar
1xxx 1050
1200
2xxx
2008
2016
2036
2024 2195
2219 2014
3xxx 3003
3103
4xxx 4043
5xxx
5083
5182
5456
5754
5052
5059
5083
5086
5052 5059
6xxx 6016
6082
6061
6063
6061
6063
6061
6063
7xxx 7020 7068
7075
7005
7075 7020
- 16 -
3 ALUMIacuteNIUM OumlTVOumlZETEK HEGESZTHETŐSEacuteGE
Az anyagok hegeszthetőseacutege egy oumlsszetett tulajdonsaacuteg mely leacutenyegeacuteben a
hegeszteacutestechnoloacutegiaacutetoacutel fuumlggő alkalmassaacuteg egy olyan koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutera mely helyi
tulajdonsaacutegai eacutes a szerkezetre gyakorolt hataacutesa alapjaacuten teljesiacuteti a vele szemben
taacutemasztott koumlvetelmeacutenyeket Ebből koumlvetkezően tehaacutet a hegeszthetőseacuteg nem egzakt
tulajdonsaacuteg nincs egyeacutertelműen joacutel vagy rosszul hegeszthető anyag egyetlen
vizsgaacutelattal eacutes meacuterőszaacutemmal nem jellemezhető az egyes teacutenyezőket kuumlloumln-kuumlloumln
vizsgaacutelva minősiacutethetők a koumlteacutesek A hegeszthetőseacuteget befolyaacutesoloacute teacutenyezők a hegesztett
szerkezet kialakiacutetaacutesa a koumlteacutesben jelen leacutevő anyagok eacutes a koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz
alkalmazott hegeszteacutestechnoloacutegia [7]
Az alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek az aceacutelokeacutetoacutel Ezek
a sajaacutetos tulajdonsaacutegok leginkaacutebb az oumlmlesztő hegesztőeljaacuteraacutesokat befolyaacutesoljaacutek Az
alumiacuteniumokra jellemző olvadaacutesi hőmeacuterseacuteklet leacutenyegesen alacsonyabb mint az
aceacutelokeacute megolvasztaacutesukhoz meacutegis sokkal toumlbb hő szuumlkseacuteges ami az alumiacuteniumok
sokkal nagyobb hővezető keacutepesseacutegeacutenek nagyobb fajlagos hőkapacitaacutesaacutenak eacutes
olvadaacuteshőjeacutenek koumlszoumlnhető A nagy meacuterteacutekű hőtaacutegulaacutes a hegeszteacutes soraacuten bevitt hő eacutes
annak a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatti gyors szeacutetaacuteramlaacutesa valamint a hűleacutes
koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes miatt az alumiacutenium oumltvoumlzetek
elteacuterő hegeszteacutestechnoloacutegiaacutet igeacutenyelnek [7][8]
31 Az alumiacuteniumok hegeszthetőseacutegeacutet befolyaacutesoloacute teacutenyezők
311 A feluumlleti oxidreacuteteg
Az alumiacutenium oxigeacuten iraacutenti affinitaacutesa annyira nagy hogy a feluumlleteacuten kialakuloacute Al2O3
reacuteteg veacutegleges eltaacutevoliacutetaacutesa nem lehetseacuteges Az oxidreacuteteg olvadaacutespontja 2050 degC amely
joacuteval nagyobb mint az alumiacutenium oumltvoumlzetekre jellemző 600 degC koumlruumlli olvadaacutesi
hőmeacuterseacuteklet A nagy kuumlloumlnbseacutegnek koumlszoumlnhetően hegeszteacutes soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera
amikor az alumiacutenium olvadeacutek aacutellapotba keruumll az oxidreacuteteg meacuteg szilaacuterd eacutes iacutegy
- 17 -
akadaacutelyozza a koumlteacutes kialakulaacutesaacutet Az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutet biztosiacutethatja a hegesztő
eljaacuteraacutes (pl AWI eljaacuteraacutes vaacuteltoacuteaacuteram alkalmazaacutesaacuteval) ellenkező esetben előzetes
feluumllettisztiacutetaacutesra van szuumlkseacuteg mely lehet mechanikus (pl csiszolaacutes) illetve keacutemiai (pl
savas vagy luacutegos paacutecolaacutes) A 6 taacuteblaacutezat tartalmazza a kuumlloumlnfeacutele hegesztő eljaacuteraacutesok soraacuten
az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak leggyakoribb moacutedjaacutet [7][8]
6 taacuteblaacutezat Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak moacutedja kuumlloumlnboumlző hegesztőeljaacuteraacutesok
eseteacuten [8]
Hegesztőeljaacuteraacutes Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesi moacutedja
Laacutenghegeszteacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel
AWI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal
VFI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal
BKI-eljaacuteraacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes Elektroacutednyomaacutes hataacutesaacutera feltoumlrik
Hidegsajtoloacute hegeszteacutes Az erő hataacutesaacutera feltoumlrik
Doumlrzshegeszteacutes Feluumlleti suacuterloacutedaacutessal
Ultrahanghegeszteacutes UH-frekvenciaacutejuacute rezgeacutesek hataacutesaacutera felleacutepő feluumlleti
suacuterloacutedaacutessal
312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A hegesztett alumiacutenium koumlteacutesek tuacutelnyomoacute toumlbbseacutegeacuteben a varratfeacutem szilaacuterdsaacutega eacutes
alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege elmarad az alapanyageacutetoacutel a hőhataacutesoumlvezetben pedig esetenkeacutent
meacuteg nagyobb szilaacuterdsaacutegcsoumlkkeneacutes figyelhető meg A jelentős kilaacutegyulaacutes miatt oumlmlesztő
hegeszteacutessel egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes nem hozhatoacute leacutetre A nemesiacutetett oumltvoumlzetek
hegeszteacutese soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera kuumlloumlnboumlző folyamatok zajlanak le a
hőhataacutesoumlvezetben Abban a tartomaacutenyban ahol a hőmeacuterseacuteklet meghaladja a szilaacuterd
oldatos tartomaacutenyt majd a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatt az anyag gyorsan lehűl
leacutenyegeacuteben meg is bdquoedződikrdquo Mesterseacutegesen oumlregiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten ezutaacuten az
oumlnnemesedeacutes is lezajlik iacutegy a mechanikai tulajdonsaacutegok az alapanyageacutehoz viszonyiacutetva
- 18 -
csak kis meacuterteacutekben romlanak Abban a tartomaacutenyban ahol csak a nemesiacuteteacutes
hőmeacuterseacutekleteacutet eacuteri el az anyag kilaacutegyulaacutes koumlvetkezik be a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok
nagy meacuterteacutekben romlanak a nyuacutelaacutes noumlvekedeacutese neacutelkuumll Nem nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacutesekor csak a kilaacutegyulaacutes figyelhető meg a hőhataacutesoumlvezetben Az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute
hogy az alumiacuteniumoumltvoumlzet tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően vaacuteltozoacute a hőhataacutesoumlvezet jellege de
megfigyelhető hogy mindegyik esetben jelentkezik valamilyen meacuterteacutekű kilaacutegyulaacutes A
kilaacutegyulaacutes meacuterteacutekeacutet a hegeszteacutestechnoloacutegia is befolyaacutesolja meacuterteacuteke csoumlkkenthető ha
mineacutel kisebb fajlagos hőbevitelű hőforraacutest alkalmazunk Ez a kilaacutegyulaacutes legkisebb
meacuterteacutekben ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes eseteacuten jelentkezik [7][8]
5 aacutebra Alumiacutenium oumltvoumlzetek kemeacutenyseacutegeacutenek vaacuteltozaacutesa a hőhataacutesoumlvezetben
oumlmlesztő hegeszteacutes soraacuten [8]
313 A varrat porozitaacutesa
Probleacutemaacutet okoznak a levegőből a hozaganyag eacutes az alapanyag feluumlleteacuteről a
hegfuumlrdőbe jutoacute szennyeződeacutesek de a legnagyobb veszeacutelyt szennyező gaacutezkeacutent a
hidrogeacuten jelenti mivel az alumiacuteniumban magasabb hőmeacuterseacutekleten nagy mennyiseacutegben
keacutepes oldoacutedni A hegfuumlrdő dermedeacutesekor az alumiacutenium gaacutezoldoacute keacutepesseacutege
drasztikusan majdnem szaacutezadreacuteszeacutere csoumlkken ezeacutert ekkor a fuumlrdőben leacutevő gaacutezok
taacutevozni igyekeznek aacutem ez a taacutevozaacutes nem koumlvetkezik be 100-ban a teljes
- 19 -
megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute
jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet
mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]
314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese
Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet
elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten
kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes
meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben
teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az
elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi
tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a
kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]
7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]
Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti
mennyiseacutege
[]
Oumltvoumlző
veszteseacuteg
[]
Kieacutegeacutes
meacuterteacuteke
[]
Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43
BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57
AlMg5 Mg 5 35 70
AWI VFI hegeszteacutes
(141131)
AlMg3 Mg 3 ~01 ~25
AlMg5 Mg 5 ~06 ~12
VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16
315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg
Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a
kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen
a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben
megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes
- 20 -
elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt
iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a
hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]
Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege
kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]
316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes
Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat
megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes
soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad
Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten
az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A
hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem
fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a
hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag
adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest
okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet
Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes
eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]
32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző
neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A
gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de
legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet
kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz
szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell
elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel
- 21 -
fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni
Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket
eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A
melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet
elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban
azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira
kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1
eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera
hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek
termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal
megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes
ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]
33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-
javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell
oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda
a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A
nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas
Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely
fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet
elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre
Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet
elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a
hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek
alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig
Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute
lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]
- 22 -
34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez
előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak
koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet
soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz
kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs
lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges
Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek
seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak
Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi
heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a
melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet
nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez
vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek
hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye
hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese
eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges
AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg
[8]
Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok
sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok
elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval
azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb
varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg
Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni
alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt
alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az
- 23 -
aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes
meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe
menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően
alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]
Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei
hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa
alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese
munkadarabok oumlsszefűzeacutese
fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa
kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese
hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa
illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa
kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese
Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel
hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri
hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett
koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb
repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]
35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez
leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a
koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes
ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak
koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag
kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az
alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA
nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg
- 24 -
kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint
aceacutelok eseteacuten [8][10]
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a
leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes
egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt
hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat
aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami
a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az
elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az
aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben
az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg
az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a
viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok
koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]
351 Hegesztő berendezeacutes
Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor
nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt
toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny
munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez
utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető
oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora
elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes
ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere
valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A
legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep
- 25 -
szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek
keacutesziacutethetők [8][12][13]
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi
aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a
munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti
tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel
a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet
eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos
vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen
felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy
azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű
elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb
probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az
eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez
Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű
alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes
elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve
alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute
heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]
A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat
alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is
szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a
hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor
az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]
- 26 -
8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]
Lemezvastagsaacuteg
[mm]
Elektroacuted aacutetmeacuterő
[mm]
Elektroacuted raacutediusz
[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel
05 16 35 50 65 25 25
08 16 45 50 74 35 36
10 16 5 100 80 40 46
13 16 6 100 875 45 51
16 16 6 100 98 52 58
20 22 7 150 110 57 66
25 22 8 150 125 65 71
32 22 9 150 146 71 76
352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a
hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg
eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek
eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az
elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a
koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute
alapanyagok eseteacuten [12]
Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő
varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat
soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a
soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg
noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute
alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az
alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a
- 27 -
legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium
oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a
varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]
6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)
20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium
oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219
eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40
mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb
aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban
- 28 -
megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő
meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad
aacutet [14]
Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből
adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely
a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel
vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos
adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen
meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]
Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes
a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes
eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes
toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll
vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher
elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy
kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]
8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]
A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely
az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat
Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen
- 29 -
csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a
kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa
ajaacutenlott [8]
Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes
Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse
alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető
a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott
melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti
nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg
eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell
noumlvelni az elektroacutederőt [8]
353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt
aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre
Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind
a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a
parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai
tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten
bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]
A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten
bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt
hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6
oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]
Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai
vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes
eseteacuteben sem [15]
- 30 -
9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]
Proacutebadarab
szaacutema
Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő
[perioacutedus]
Hegeszteacutesi aacuteram
[kA]
1 3237 2 235
2 3237 2 264
3 3237 2 269
4 3237 2 275
5 3237 1 264
6 3237 3 264
7 3237 4 264
8 3237 5 264
9 4709 2 264
10 3826 2 264
11 2649 2 264
12 2354 2 264
13 3237 2 287
10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
[MPa]
Folyaacuteshataacuter
[MPa]
Oumltvoumlző elemek []
Si Mn Mg Fe Cu Al
3056 2451 102 067 076 026 002 9724
A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje
nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt
folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb
hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a
kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]
- 31 -
9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]
Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse
meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett
maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes
csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten
laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]
10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]
A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos
szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A
heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja
- 32 -
Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel
szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett
koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a
heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11
aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett
koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]
11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
- 33 -
A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek
kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes
vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint
az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem
befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute
alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes
koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]
13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert
kemeacutenyseacutegek [15]
- 34 -
A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg
Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll
befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő
A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek
terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis
nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő
eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az
eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter
ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő
is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet
hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere
eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek
megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]
14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]
- 35 -
A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute
vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse
aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a
neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt
koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet
kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]
354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok
Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos
vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek
keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya
maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek
romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a
megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]
Max
te
rhel
eacutes [
N]
- 36 -
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok
haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet
elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a
keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el
Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben
koumlvetkezik be [8]
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert
alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő
helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a
vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer
az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő
koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez
oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg
veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram
eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb
hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az
effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]
Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő
tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos
hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy
meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem
megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem
elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]
A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt
koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium
hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute
megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-
oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos
szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek
kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute
- 37 -
tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet
kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]
16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]
- 38 -
Taacutevolsaacuteg [mm]
17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]
Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is
megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat
kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17
aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek
kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]
Kem
eacuteny
seacuteg
HV
02
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 8 -
2 taacuteblaacutezat Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek csoportosiacutetaacutesa [1]
Főcsoport Fő oumltvoumlző elem
1xxx Oumltvoumlzetlen min 9900 Alumiacutenium
2xxx Reacutez
3xxx Sziliacutecium eacutes Reacutez vagy Magneacutezium
4xxx Sziliacutecium
5xxx Magneacutezium
6xxx -
7xxx Cink
8xxx Oacuten
9xxx Egyeacuteb
243 Alumiacutenium oumltvoumlzetek kezeltseacutegi aacutellapotaacutenak jeloumlleacutese
A kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek a veacutegleges szilaacuterdsaacutegi aacutellapotukat mechanikai
tulajdonsaacutegaikat eacutes egyeacuteb jellemzőiket (peacuteldaacuteul korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg) a nyersanyaggyaacutertaacutest
koumlvető keacutepleacutekeny alakiacutetaacutessal vagy hőkezeleacutessel egyuumltt eacuterik el
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek jeleacutehez aacuteltalaacuteban koumltőjellel kapcsoloacutedik egy kiegeacutesziacutető jel
Ez a jel egy betűből eacutes egy szaacutemboacutel aacutell A betű jeloumlli az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott kezeleacutes
tiacutepusaacutet a szaacutem pedig a kezeleacutes folyamataacuteroacutel ad tovaacutebbi informaacutecioacutekat Ezen kiegeacutesziacutető
jel ceacutelja nem az eljaacuteraacutesok pontos leiacuteraacutesa (peacuteldaacuteul a hőkezeleacutes pontos hőmeacuterseacuteklete eacutes
hőntartaacutesi ideje vagy a keacutepleacutekeny alakiacutetaacutes meacuterteacuteke) sokkal inkaacutebb az oumltvoumlzeten
veacutegrehajtott utoacutelagos kezeleacutesek tiacutepusaacutenak eacutes sorrendjeacutenek az ismerteteacutese Az oumltvoumlzetek
jeleacuteben F O H W illetve T betűk szerepelhetnek melyek jelenteacutesei az alaacutebbiak [4]
F Gyaacutertaacutesi aacutellapotuacute oumltvoumlzetek Oumlnteacuteszeti eacutes alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek eseteacuten
egyaraacutent alkalmazhatoacute a jeloumlleacutes Ezen oumltvoumlzetek gyaacutertaacutesa soraacuten a
hőmeacuterseacutekleti eacuterteacutekekre eacutes az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutere nincs kifejezett előiacuteraacutes
O Laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek Olyan alakiacutethatoacute vagy oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek melyek
gyaacutertaacutesa soraacuten laacutegyiacutetaacutest alkalmaztak ennek eredmeacutenyekeacutent a gyaacutertaacutesi
folyamat veacutegeacuten kisebb a maradoacute feszuumlltseacuteg mint laacutegyiacutetaacutes neacutelkuumll
- 9 -
H Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek Veacutegső szilaacuterdsaacutegukat keacutepleacutekeny
alakiacutetaacutessal eacuterik el egyes esetekben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutesen is aacutetesnek
W Homogenizaacuteloacute izziacutetaacutessal kezelt oumltvoumlzetek Csak termeacuteszetesen oumlregiacutethető
oumltvoumlzetek eseteacuten alkalmazzaacutek nem veacutegleges kezeleacutes Az izziacutetaacutes utaacuten a
legtoumlbb esetben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutes vagy alakiacutetaacutes szuumlkseacuteges a veacutegső
mechanikai tulajdonsaacutegok eleacutereacuteseacutehez
T Termikusan kezelt oumltvoumlzetek Az alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuteben
leggyakrabban alkalmazott jeloumlleacutes mivel a kiegeacutesziacutető szaacutemokkal magaacuteban
foglalja az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott alakiacutetaacutesokat eacutes hőkezeleacuteseket egyaraacutent
Az F O eacutes W jeloumlleacuteseket aacuteltalaacuteban szaacutemkoacuted neacutelkuumll alkalmazzaacutek mivel gyakran
ezekben az aacutellapotokban az oumltvoumlzetek meacuteg feacutelkeacuteszek tovaacutebbi kezeleacutesre szorulnak
A H illetve T jeloumlleacutesek utaacuten mindig aacutell egy szaacutemkoacuted mely az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott
kezeleacutesek reacuteszletezeacuteseacutere szolgaacutel Ezen szaacutemkoacutedok jelenteacuteseacutet a 3 eacutes 4 taacuteblaacutezatok
tartalmazzaacutek
Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetott oumltvoumlzetek eseteacuten a H utaacuten mindig keacutet szaacutemjegy aacutell Az első
jelzi az alapvető kezeleacutest a maacutesodik az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutet mutatja A kuumlloumlnboumlző szaacutemok
jelenteacuteseit a 3 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze
3 taacuteblaacutezat Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]
Az alapvető kezeleacutes tiacutepusa Az alakiacutetaacutes foka
H1x Csak alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva Hx2 Negyed kemeacuteny
H2x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes reacuteszleges
uacutejrakristaacutelyosiacutetoacute izziacutetaacutessal laacutegyiacutetva
Hx4 Feacutelkemeacuteny
H3x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes termikus
kezeleacutessel stabilizaacutelva
Hx6 Haacuteromnegyed kemeacuteny
H4x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes lakkozva vagy
festve
Hx8 Teljesen kemeacuteny
Hx9 Extra kemeacuteny
- 10 -
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek legaacuteltalaacutenosabb eacutes leggyakoribb hőkezeleacutese a kivaacutelaacutesos
kemeacutenyiacuteteacutes amely egy homogenizaacuteloacute izziacutetaacutesboacutel majd azt koumlvető gyors hűteacutesből veacuteguumll
pedig egy termeacuteszetes vagy mesterseacuteges oumlregiacuteteacutesből aacutell A megfelelő tulajdonsaacuteg eleacutereacutese
eacuterdekeacuteben a kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacutes leacutepeacuteseit keacutepleacutekenyalakiacutetaacutessal kombinaacutelva kuumlloumlnboumlző
sorrendben veacutegzik el Ezen kuumlloumlnboumlző folyamatok megkuumlloumlnboumlzteteacuteseacutere szolgaacutel a
termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutese eseteacuten a T utaacuten aacutelloacute első szaacutem Ezt a szaacutemot tovaacutebbi
4 koumlvetheti melyek az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegi aacutellapotaacutera eacutes az esetleges egyeacuteb kezeleacutesekre
vonatkoznak A 4 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute a hőkezeleacutesi ciklusokat jeloumllő szaacutemok eacutes
azok jelenteacutesei
4 taacuteblaacutezat Termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]
T1 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T2 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd termeacuteszetesen
oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T3 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes eacutes melegalaktaacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd
termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T4 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T5 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T6 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett
oumltvoumlzetek (csuacutecsra oumlregiacuteteacutes)
T7 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten stabil aacutellapotba
kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek (tuacuteloumlregiacuteteacutes)
T8 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes majd hidegalakiacutetaacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett
oumltvoumlzetek
T9 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett majd hidegen
alakiacutetott oumltvoumlzetek
T10 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd mesterseacutegesen
oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
- 11 -
25 Alumiacutenium oumltvoumlzetek az autoacuteiparban
Az alumiacutenium leacutenyegeacuteben a toumlmeggyaacutertaacutesaacutenak megkezdeacutese oacuteta jelen van az
autoacuteiparban 1899-ben bemutattaacutek az első alumiacutenium karosszeacuteriaacutejuacute versenyautoacutet majd
1901-ben Karl Benz megalkotta az első alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt motort Ezt
koumlvetően egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg fejlesztette tovaacutebb az alumiacutenium motor
koncepcioacutejaacutet eacutes alkalmaztaacutek toumlmeggyaacutertott valamint versenyekre szaacutent modellekben
egyaraacutent Az 1970-es olaj vaacutelsaacuteg utaacuten a meacuternoumlkoumlk toumlrekedni kezdtek az aceacutel
karosszeacuteriaelemek alumiacuteniummal valoacute helyettesiacuteteacuteseacutere az oumlssztoumlmeg jelentős
lecsoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben Ez a tendencia napjainkban sem vaacuteltozott A teljes meacuterteacutekben
alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteriaacutek egyelőre csak preacutemium kategoacuteriaacutes jaacuterművekben
talaacutelhatoacuteak meg Az első toumlmeggyaacutertott alumiacutenium karosszeacuteriaacutes autoacutet az Audi mutatta
be 1994-ben az A8-as tiacutepus formaacutejaacuteban Ezt koumlvetően a Mercedes a Porsche a Land
Rover eacutes a Jaguar is megkezdte az alumiacutenium karosszeacuteriaacutes csuacutecstermeacutekek gyaacutertaacutesaacutet [5]
Egy uacutejabb meacuterfoumlldkő koumlvetkezett be az autoacutegyaacutertaacutes toumlrteacutenelmeacuteben 2014-ben amikor
a Ford piacra dobta leghiacuteresebb pickup-jaacutenak leguacutejabb vaacuteltozataacutet amelyben szinteacuten
megjelent a teljes meacuterteacutekben alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteria A Ford 150-esben
alkalmazott alumiacutenium karosszeacuteria 315 kg-mal lett koumlnnyebb mint aceacutel szerkezetű
elődje mind emellett joacuteval kevesebb a CO2 kibocsaacutetaacutesa valamint sokkal jobb
vezethetőseacuteg jellemzi [5]
Az alumiacutenium autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak tovaacutebbi előnye az alacsony sűrűseacutegeacuten kiacutevuumll
hogy nagyon joacute az energia elnyelő keacutepesseacutege A kuumllső ndash peacuteldaacuteul uumltkoumlzeacutes soraacuten felleacutepő ndash
hataacutesokat az aceacutelnaacutel keacutetszer hateacutekonyabban nyeli el eacuteppen ezeacutert alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt
energia elnyelő elemeket maacuter reacutegoacuteta hasznaacutelnak az autoacuteiparban A Tesla elektromos
autoacutekban peacuteldaacuteul haacuteromreacuteszes uumltkoumlzeacutesveacutedelmi rendszer talaacutelhatoacute Az első szint egy
alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt uumlteacuteselnyelő ruacuted mely kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően az uumltkoumlzeacutesi
energia elnyeleacutese mellett az autoacute eleacute keruumllő taacutergyat eltolni toumlrekszik az uacutetboacutel A maacutesodik
szint egy titaacutenboacutel keacuteszuumllt lemez mely veacutedi az autoacute elejeacuteben elhelyezkedő
legsebezhetőbb elemeket Veacuteguumll a harmadik szint egy bordaacutezott feluumlletű alumiacutenium
- 12 -
lemez mely szinteacuten energia elnyelő eacutes kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően segiacuteti az autoacute
mozdiacutethatatlan akadaacutelyok feletti aacutetsiklaacutesaacutet uumltkoumlzeacutes soraacuten [5]
A szerkezeti előnyein kiacutevuumll egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg igyekszik az alumiacutenium
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacutegaacutet is kihasznaacutelni Toumlrekednek az alumiacutenium alkatreacuteszeket
uacutejrahasznosiacutetott alapanyagboacutel legyaacutertani melyet eloumlregedett roncs autoacutekboacutel nyerneacutenek
ki [5]
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek kutataacutesa eacutes alkalmazaacutesa az autoacuteiparban hosszuacute idő oacuteta
zajlik mely soraacuten leacutenyegeacuteben az oumlsszes lehetseacuteges alumiacuteniumoumltvoumlzetet kiproacutebaacuteltaacutek eacutes
koumlrvonalazoacutedott mely oumltvoumlzőelemek alkalmazaacutesa a legmegfelelőbb [6]
A jaacuterművekben megtalaacutelhatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetek jelentős reacutesze alakiacutethatoacute oumltvoumlzet
melyet a karosszeacuteria előaacutelliacutetaacutesa soraacuten alkalmaznak Joacuteval kisebb mennyiseacutegben de jelen
vannak oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek is peacuteldaacuteul a dugattyuacutekban Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek koumlzoumltt
kuumlloumln csoportba soroljuk a dugattyuacute-oumltvoumlzeteket (Jeloumlleacutesuumlk Douml) melyek koumlzuumll
Euroacutepaacuteban a legelterjedtebbek a szilumin baacutezisuacute oumltvoumlzetek ezek koumlzuumll is az eutektikus
Douml Al-Si oumltvoumlzet A Douml Al-Si oumltvoumlzet 12 sziliacutecium tartalma mellett 1 rezet 1
nikkelt eacutes 1 magneacuteziumot is tartalmaz [2]
A 4 aacutebraacuten laacutethatoacute a fő oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega A karosszeacuteriaacutek aacuteltal
megkoumlvetelt nagy szilaacuterdsaacuteg miatt az iparban leggyakrabban a 2xxx 5xxx 6xxx illetve
7xxx csoportokba tartozoacute oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek fel Egy adott autoacute gyaacutertaacutesaacutehoz
felhasznaacutelt kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek szaacutema a gyaacutertaacutes volumeneacutetől fuumlgg Kissorozatban
gyaacutertott jaacutermű eseteacuten toumlrekednek minden egyes elemhez a lehető legmegfelelőbb
oumltvoumlzet hasznaacutelni ezzel ellenteacutetben toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten a gyaacutertaacutesi folyamat
egyszerűsiacuteteacutese eacutes a koumlltseacutegek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek
szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesa a ceacutel [6]
- 13 -
4 aacutebra Az oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega [3]
251 A leggyakrabban alkalmazott oumltvoumlzettiacutepusok tulajdonsaacutegai
2xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
Ezen oumltvoumlzetek elsőszaacutemuacute oumltvoumlzője a reacutez de gyakran maacutesodik elemkeacutent
magneacuteziumot is tartalmaznak Nagy szilaacuterdsaacuteguacuteak hőkezelhetők kivaacutelaacutesosan
kemeacutenyiacutethetők Nemesiacutetett aacutellapotban szilaacuterdsaacuteguk meghaladja az oumltvoumlzetlen aceacutelokeacutet
azonban a hőkezeleacutes hataacutesaacutera a nyuacutelaacutesuk csoumlkken A reacutez miatt a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteguk nem
olyan joacute mint a toumlbbi alumiacutenium oumltvoumlzeteacute tovaacutebbaacute egyes esetekben szemcsehataacuter menti
korroacutezioacutera is hajlamosak lehetnek A korroacutezioacutes probleacutemaacutek miatt lemez formaacuteban a 2xxx
jelű oumltvoumlzeteket aacuteltalaacuteban oumltvoumlzetlen alumiacuteniummal vagy magneacutezium eacutes sziliacutecium
oumltvoumlzeacutesű 6xxx jelű alumiacuteniummal boriacutetjaacutek mindkeacutet oldalaacuteroacutel esetleg 1 cinkkel
oumltvoumlzik a feluumlleteacutet a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteg javiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben [1][6]
5xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
A fő oumltvoumlző a magneacutezium melyet oumlnaacutelloacutean vagy mangaacutennal egyuumltt alkalmazva az
eredmeacuteny nagy szilaacuterdsaacuteguacute nem nemesiacutethető alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutethető oumltvoumlzet A Mg
sokkal hataacutesosabb szilaacuterdsaacuteg noumlvelő oumltvoumlző mint a mangaacuten Kb 08 Mg hataacutesa
megegyezik 125 mangaacuten hataacutesaacuteval eacutes sokkal toumlbbet is alkalmazhatunk belőle Ezek
az oumltvoumlzetek joacutel hegeszthetők eacutes joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacutegot mutatnak tengerviacutezben is
- 14 -
Alapvetően belső karosszeacuteriaelemek eacutes LPG gaacuteztartaacutelyok gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1]
[6]
6xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
A fő oumltvoumlző elemek a sziliacutecium eacutes a magneacutezium A kettős oumltvoumlzeacutesnek koumlszoumlnhetően
ezek az oumltvoumlzetek hőkezelhetők Az 5xxx jelű csoportnaacutel jobban sajtolhatoacutek eacutes
forgaacutecsolhatoacutek Szilaacuterdsaacuteguk koumlzepesnek mondhatoacute kisebb mint a 2xxx eacutes a 7xxx
csoportokba tartozoacute oumltvoumlzetekeacute de joacutel hegeszthetők eacutes alakiacutethatoacutek tovaacutebbaacute korroacutezioacuteval
szembeni ellenaacutellaacutesuk is kivaacuteloacute Uumltkoumlzeacutesveacutedelmi elemek uumlleacutesek loumlkhaacuteriacutetoacutek
karosszeacuteriaelemek eacutes alvaacutezkeretek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]
7xxx főcsoport tulajdonaacutegai
A fő oumltvoumlző elem a cink de kis mennyiseacutegben magneacuteziumot rezet eacutes kroacutemot is
tartalmazhatnak Ebbe a csoportba tartoznak a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium
oumltvoumlzetek Korroacutezioacuteval szembeni ellenaacutellaacutesuk eacutes hegeszthetőseacuteguumlk az oumltvoumlzeacutestől
fuumlggően vaacuteltozik alakiacutethatoacutesaacuteguk nem a legjobb de oumlnnemesedők mely hegeszteacutes
eseteacuten kifejezetten előnyoumls A főcsoport magasabb szilaacuterdsaacuteguacute tagjai hajlamosabbak a
korroacutezioacutes repedeacutesre ezeacutert aacuteltalaacuteban tuacuteloumlregiacutetett aacutellapotban alkalmazzaacutek őket A nagy
szilaacuterdsaacuteg mellett a joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg megtartaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben egyre toumlbbfeacutele
hőkezelő eljaacuteraacutest fejlesztenek ki ilyen peacuteldaacuteul a kettős oumlregiacuteteacutes mely soraacuten a
korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg noumlveleacutese mellett nem csoumlkken az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutega Nagy teherbiacuteraacutesuacute
elemek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]
Az 5 taacuteblaacutezat oumlsszefoglalja a kuumlloumlnboumlző iparaacutegakban leggyakrabban alkalmazott
kuumlloumlnfeacutele alumiacutenium oumltvoumlzettiacutepusokat
- 15 -
5 taacuteblaacutezat Kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek felhasznaacutelaacutesi teruumlletei [3]
Csoport Autoacute
gyaacutertaacutes
Hajoacutegyaacutertaacutes
off-shore
szerkezetek
Repuumllőgeacutep-
gyaacutertaacutes
Űrhajoacute
gyaacutertaacutes
Kereacutekpaacuter
gyaacutertaacutes Eacutepiacutetőipar
1xxx 1050
1200
2xxx
2008
2016
2036
2024 2195
2219 2014
3xxx 3003
3103
4xxx 4043
5xxx
5083
5182
5456
5754
5052
5059
5083
5086
5052 5059
6xxx 6016
6082
6061
6063
6061
6063
6061
6063
7xxx 7020 7068
7075
7005
7075 7020
- 16 -
3 ALUMIacuteNIUM OumlTVOumlZETEK HEGESZTHETŐSEacuteGE
Az anyagok hegeszthetőseacutege egy oumlsszetett tulajdonsaacuteg mely leacutenyegeacuteben a
hegeszteacutestechnoloacutegiaacutetoacutel fuumlggő alkalmassaacuteg egy olyan koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutera mely helyi
tulajdonsaacutegai eacutes a szerkezetre gyakorolt hataacutesa alapjaacuten teljesiacuteti a vele szemben
taacutemasztott koumlvetelmeacutenyeket Ebből koumlvetkezően tehaacutet a hegeszthetőseacuteg nem egzakt
tulajdonsaacuteg nincs egyeacutertelműen joacutel vagy rosszul hegeszthető anyag egyetlen
vizsgaacutelattal eacutes meacuterőszaacutemmal nem jellemezhető az egyes teacutenyezőket kuumlloumln-kuumlloumln
vizsgaacutelva minősiacutethetők a koumlteacutesek A hegeszthetőseacuteget befolyaacutesoloacute teacutenyezők a hegesztett
szerkezet kialakiacutetaacutesa a koumlteacutesben jelen leacutevő anyagok eacutes a koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz
alkalmazott hegeszteacutestechnoloacutegia [7]
Az alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek az aceacutelokeacutetoacutel Ezek
a sajaacutetos tulajdonsaacutegok leginkaacutebb az oumlmlesztő hegesztőeljaacuteraacutesokat befolyaacutesoljaacutek Az
alumiacuteniumokra jellemző olvadaacutesi hőmeacuterseacuteklet leacutenyegesen alacsonyabb mint az
aceacutelokeacute megolvasztaacutesukhoz meacutegis sokkal toumlbb hő szuumlkseacuteges ami az alumiacuteniumok
sokkal nagyobb hővezető keacutepesseacutegeacutenek nagyobb fajlagos hőkapacitaacutesaacutenak eacutes
olvadaacuteshőjeacutenek koumlszoumlnhető A nagy meacuterteacutekű hőtaacutegulaacutes a hegeszteacutes soraacuten bevitt hő eacutes
annak a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatti gyors szeacutetaacuteramlaacutesa valamint a hűleacutes
koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes miatt az alumiacutenium oumltvoumlzetek
elteacuterő hegeszteacutestechnoloacutegiaacutet igeacutenyelnek [7][8]
31 Az alumiacuteniumok hegeszthetőseacutegeacutet befolyaacutesoloacute teacutenyezők
311 A feluumlleti oxidreacuteteg
Az alumiacutenium oxigeacuten iraacutenti affinitaacutesa annyira nagy hogy a feluumlleteacuten kialakuloacute Al2O3
reacuteteg veacutegleges eltaacutevoliacutetaacutesa nem lehetseacuteges Az oxidreacuteteg olvadaacutespontja 2050 degC amely
joacuteval nagyobb mint az alumiacutenium oumltvoumlzetekre jellemző 600 degC koumlruumlli olvadaacutesi
hőmeacuterseacuteklet A nagy kuumlloumlnbseacutegnek koumlszoumlnhetően hegeszteacutes soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera
amikor az alumiacutenium olvadeacutek aacutellapotba keruumll az oxidreacuteteg meacuteg szilaacuterd eacutes iacutegy
- 17 -
akadaacutelyozza a koumlteacutes kialakulaacutesaacutet Az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutet biztosiacutethatja a hegesztő
eljaacuteraacutes (pl AWI eljaacuteraacutes vaacuteltoacuteaacuteram alkalmazaacutesaacuteval) ellenkező esetben előzetes
feluumllettisztiacutetaacutesra van szuumlkseacuteg mely lehet mechanikus (pl csiszolaacutes) illetve keacutemiai (pl
savas vagy luacutegos paacutecolaacutes) A 6 taacuteblaacutezat tartalmazza a kuumlloumlnfeacutele hegesztő eljaacuteraacutesok soraacuten
az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak leggyakoribb moacutedjaacutet [7][8]
6 taacuteblaacutezat Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak moacutedja kuumlloumlnboumlző hegesztőeljaacuteraacutesok
eseteacuten [8]
Hegesztőeljaacuteraacutes Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesi moacutedja
Laacutenghegeszteacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel
AWI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal
VFI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal
BKI-eljaacuteraacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes Elektroacutednyomaacutes hataacutesaacutera feltoumlrik
Hidegsajtoloacute hegeszteacutes Az erő hataacutesaacutera feltoumlrik
Doumlrzshegeszteacutes Feluumlleti suacuterloacutedaacutessal
Ultrahanghegeszteacutes UH-frekvenciaacutejuacute rezgeacutesek hataacutesaacutera felleacutepő feluumlleti
suacuterloacutedaacutessal
312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A hegesztett alumiacutenium koumlteacutesek tuacutelnyomoacute toumlbbseacutegeacuteben a varratfeacutem szilaacuterdsaacutega eacutes
alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege elmarad az alapanyageacutetoacutel a hőhataacutesoumlvezetben pedig esetenkeacutent
meacuteg nagyobb szilaacuterdsaacutegcsoumlkkeneacutes figyelhető meg A jelentős kilaacutegyulaacutes miatt oumlmlesztő
hegeszteacutessel egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes nem hozhatoacute leacutetre A nemesiacutetett oumltvoumlzetek
hegeszteacutese soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera kuumlloumlnboumlző folyamatok zajlanak le a
hőhataacutesoumlvezetben Abban a tartomaacutenyban ahol a hőmeacuterseacuteklet meghaladja a szilaacuterd
oldatos tartomaacutenyt majd a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatt az anyag gyorsan lehűl
leacutenyegeacuteben meg is bdquoedződikrdquo Mesterseacutegesen oumlregiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten ezutaacuten az
oumlnnemesedeacutes is lezajlik iacutegy a mechanikai tulajdonsaacutegok az alapanyageacutehoz viszonyiacutetva
- 18 -
csak kis meacuterteacutekben romlanak Abban a tartomaacutenyban ahol csak a nemesiacuteteacutes
hőmeacuterseacutekleteacutet eacuteri el az anyag kilaacutegyulaacutes koumlvetkezik be a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok
nagy meacuterteacutekben romlanak a nyuacutelaacutes noumlvekedeacutese neacutelkuumll Nem nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacutesekor csak a kilaacutegyulaacutes figyelhető meg a hőhataacutesoumlvezetben Az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute
hogy az alumiacuteniumoumltvoumlzet tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően vaacuteltozoacute a hőhataacutesoumlvezet jellege de
megfigyelhető hogy mindegyik esetben jelentkezik valamilyen meacuterteacutekű kilaacutegyulaacutes A
kilaacutegyulaacutes meacuterteacutekeacutet a hegeszteacutestechnoloacutegia is befolyaacutesolja meacuterteacuteke csoumlkkenthető ha
mineacutel kisebb fajlagos hőbevitelű hőforraacutest alkalmazunk Ez a kilaacutegyulaacutes legkisebb
meacuterteacutekben ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes eseteacuten jelentkezik [7][8]
5 aacutebra Alumiacutenium oumltvoumlzetek kemeacutenyseacutegeacutenek vaacuteltozaacutesa a hőhataacutesoumlvezetben
oumlmlesztő hegeszteacutes soraacuten [8]
313 A varrat porozitaacutesa
Probleacutemaacutet okoznak a levegőből a hozaganyag eacutes az alapanyag feluumlleteacuteről a
hegfuumlrdőbe jutoacute szennyeződeacutesek de a legnagyobb veszeacutelyt szennyező gaacutezkeacutent a
hidrogeacuten jelenti mivel az alumiacuteniumban magasabb hőmeacuterseacutekleten nagy mennyiseacutegben
keacutepes oldoacutedni A hegfuumlrdő dermedeacutesekor az alumiacutenium gaacutezoldoacute keacutepesseacutege
drasztikusan majdnem szaacutezadreacuteszeacutere csoumlkken ezeacutert ekkor a fuumlrdőben leacutevő gaacutezok
taacutevozni igyekeznek aacutem ez a taacutevozaacutes nem koumlvetkezik be 100-ban a teljes
- 19 -
megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute
jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet
mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]
314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese
Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet
elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten
kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes
meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben
teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az
elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi
tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a
kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]
7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]
Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti
mennyiseacutege
[]
Oumltvoumlző
veszteseacuteg
[]
Kieacutegeacutes
meacuterteacuteke
[]
Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43
BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57
AlMg5 Mg 5 35 70
AWI VFI hegeszteacutes
(141131)
AlMg3 Mg 3 ~01 ~25
AlMg5 Mg 5 ~06 ~12
VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16
315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg
Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a
kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen
a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben
megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes
- 20 -
elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt
iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a
hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]
Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege
kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]
316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes
Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat
megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes
soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad
Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten
az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A
hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem
fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a
hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag
adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest
okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet
Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes
eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]
32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző
neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A
gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de
legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet
kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz
szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell
elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel
- 21 -
fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni
Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket
eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A
melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet
elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban
azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira
kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1
eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera
hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek
termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal
megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes
ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]
33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-
javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell
oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda
a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A
nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas
Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely
fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet
elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre
Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet
elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a
hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek
alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig
Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute
lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]
- 22 -
34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez
előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak
koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet
soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz
kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs
lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges
Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek
seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak
Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi
heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a
melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet
nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez
vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek
hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye
hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese
eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges
AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg
[8]
Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok
sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok
elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval
azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb
varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg
Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni
alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt
alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az
- 23 -
aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes
meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe
menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően
alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]
Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei
hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa
alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese
munkadarabok oumlsszefűzeacutese
fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa
kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese
hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa
illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa
kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese
Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel
hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri
hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett
koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb
repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]
35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez
leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a
koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes
ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak
koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag
kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az
alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA
nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg
- 24 -
kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint
aceacutelok eseteacuten [8][10]
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a
leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes
egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt
hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat
aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami
a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az
elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az
aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben
az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg
az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a
viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok
koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]
351 Hegesztő berendezeacutes
Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor
nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt
toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny
munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez
utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető
oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora
elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes
ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere
valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A
legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep
- 25 -
szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek
keacutesziacutethetők [8][12][13]
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi
aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a
munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti
tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel
a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet
eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos
vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen
felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy
azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű
elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb
probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az
eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez
Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű
alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes
elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve
alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute
heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]
A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat
alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is
szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a
hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor
az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]
- 26 -
8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]
Lemezvastagsaacuteg
[mm]
Elektroacuted aacutetmeacuterő
[mm]
Elektroacuted raacutediusz
[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel
05 16 35 50 65 25 25
08 16 45 50 74 35 36
10 16 5 100 80 40 46
13 16 6 100 875 45 51
16 16 6 100 98 52 58
20 22 7 150 110 57 66
25 22 8 150 125 65 71
32 22 9 150 146 71 76
352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a
hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg
eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek
eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az
elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a
koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute
alapanyagok eseteacuten [12]
Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő
varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat
soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a
soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg
noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute
alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az
alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a
- 27 -
legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium
oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a
varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]
6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)
20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium
oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219
eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40
mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb
aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban
- 28 -
megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő
meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad
aacutet [14]
Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből
adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely
a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel
vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos
adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen
meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]
Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes
a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes
eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes
toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll
vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher
elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy
kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]
8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]
A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely
az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat
Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen
- 29 -
csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a
kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa
ajaacutenlott [8]
Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes
Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse
alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető
a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott
melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti
nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg
eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell
noumlvelni az elektroacutederőt [8]
353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt
aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre
Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind
a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a
parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai
tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten
bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]
A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten
bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt
hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6
oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]
Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai
vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes
eseteacuteben sem [15]
- 30 -
9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]
Proacutebadarab
szaacutema
Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő
[perioacutedus]
Hegeszteacutesi aacuteram
[kA]
1 3237 2 235
2 3237 2 264
3 3237 2 269
4 3237 2 275
5 3237 1 264
6 3237 3 264
7 3237 4 264
8 3237 5 264
9 4709 2 264
10 3826 2 264
11 2649 2 264
12 2354 2 264
13 3237 2 287
10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
[MPa]
Folyaacuteshataacuter
[MPa]
Oumltvoumlző elemek []
Si Mn Mg Fe Cu Al
3056 2451 102 067 076 026 002 9724
A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje
nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt
folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb
hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a
kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]
- 31 -
9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]
Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse
meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett
maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes
csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten
laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]
10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]
A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos
szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A
heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja
- 32 -
Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel
szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett
koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a
heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11
aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett
koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]
11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
- 33 -
A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek
kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes
vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint
az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem
befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute
alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes
koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]
13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert
kemeacutenyseacutegek [15]
- 34 -
A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg
Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll
befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő
A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek
terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis
nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő
eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az
eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter
ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő
is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet
hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere
eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek
megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]
14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]
- 35 -
A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute
vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse
aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a
neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt
koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet
kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]
354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok
Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos
vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek
keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya
maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek
romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a
megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]
Max
te
rhel
eacutes [
N]
- 36 -
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok
haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet
elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a
keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el
Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben
koumlvetkezik be [8]
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert
alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő
helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a
vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer
az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő
koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez
oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg
veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram
eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb
hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az
effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]
Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő
tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos
hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy
meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem
megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem
elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]
A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt
koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium
hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute
megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-
oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos
szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek
kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute
- 37 -
tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet
kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]
16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]
- 38 -
Taacutevolsaacuteg [mm]
17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]
Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is
megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat
kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17
aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek
kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]
Kem
eacuteny
seacuteg
HV
02
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 9 -
H Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek Veacutegső szilaacuterdsaacutegukat keacutepleacutekeny
alakiacutetaacutessal eacuterik el egyes esetekben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutesen is aacutetesnek
W Homogenizaacuteloacute izziacutetaacutessal kezelt oumltvoumlzetek Csak termeacuteszetesen oumlregiacutethető
oumltvoumlzetek eseteacuten alkalmazzaacutek nem veacutegleges kezeleacutes Az izziacutetaacutes utaacuten a
legtoumlbb esetben kiegeacutesziacutető hőkezeleacutes vagy alakiacutetaacutes szuumlkseacuteges a veacutegső
mechanikai tulajdonsaacutegok eleacutereacuteseacutehez
T Termikusan kezelt oumltvoumlzetek Az alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuteben
leggyakrabban alkalmazott jeloumlleacutes mivel a kiegeacutesziacutető szaacutemokkal magaacuteban
foglalja az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott alakiacutetaacutesokat eacutes hőkezeleacuteseket egyaraacutent
Az F O eacutes W jeloumlleacuteseket aacuteltalaacuteban szaacutemkoacuted neacutelkuumll alkalmazzaacutek mivel gyakran
ezekben az aacutellapotokban az oumltvoumlzetek meacuteg feacutelkeacuteszek tovaacutebbi kezeleacutesre szorulnak
A H illetve T jeloumlleacutesek utaacuten mindig aacutell egy szaacutemkoacuted mely az oumltvoumlzeten veacutegrehajtott
kezeleacutesek reacuteszletezeacuteseacutere szolgaacutel Ezen szaacutemkoacutedok jelenteacuteseacutet a 3 eacutes 4 taacuteblaacutezatok
tartalmazzaacutek
Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetott oumltvoumlzetek eseteacuten a H utaacuten mindig keacutet szaacutemjegy aacutell Az első
jelzi az alapvető kezeleacutest a maacutesodik az alakiacutetaacutes meacuterteacutekeacutet mutatja A kuumlloumlnboumlző szaacutemok
jelenteacuteseit a 3 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze
3 taacuteblaacutezat Alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]
Az alapvető kezeleacutes tiacutepusa Az alakiacutetaacutes foka
H1x Csak alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva Hx2 Negyed kemeacuteny
H2x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes reacuteszleges
uacutejrakristaacutelyosiacutetoacute izziacutetaacutessal laacutegyiacutetva
Hx4 Feacutelkemeacuteny
H3x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes termikus
kezeleacutessel stabilizaacutelva
Hx6 Haacuteromnegyed kemeacuteny
H4x Alakiacutetaacutessal szilaacuterdiacutetva eacutes lakkozva vagy
festve
Hx8 Teljesen kemeacuteny
Hx9 Extra kemeacuteny
- 10 -
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek legaacuteltalaacutenosabb eacutes leggyakoribb hőkezeleacutese a kivaacutelaacutesos
kemeacutenyiacuteteacutes amely egy homogenizaacuteloacute izziacutetaacutesboacutel majd azt koumlvető gyors hűteacutesből veacuteguumll
pedig egy termeacuteszetes vagy mesterseacuteges oumlregiacuteteacutesből aacutell A megfelelő tulajdonsaacuteg eleacutereacutese
eacuterdekeacuteben a kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacutes leacutepeacuteseit keacutepleacutekenyalakiacutetaacutessal kombinaacutelva kuumlloumlnboumlző
sorrendben veacutegzik el Ezen kuumlloumlnboumlző folyamatok megkuumlloumlnboumlzteteacuteseacutere szolgaacutel a
termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutese eseteacuten a T utaacuten aacutelloacute első szaacutem Ezt a szaacutemot tovaacutebbi
4 koumlvetheti melyek az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegi aacutellapotaacutera eacutes az esetleges egyeacuteb kezeleacutesekre
vonatkoznak A 4 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute a hőkezeleacutesi ciklusokat jeloumllő szaacutemok eacutes
azok jelenteacutesei
4 taacuteblaacutezat Termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]
T1 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T2 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd termeacuteszetesen
oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T3 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes eacutes melegalaktaacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd
termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T4 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T5 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T6 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett
oumltvoumlzetek (csuacutecsra oumlregiacuteteacutes)
T7 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten stabil aacutellapotba
kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek (tuacuteloumlregiacuteteacutes)
T8 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes majd hidegalakiacutetaacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett
oumltvoumlzetek
T9 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett majd hidegen
alakiacutetott oumltvoumlzetek
T10 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd mesterseacutegesen
oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
- 11 -
25 Alumiacutenium oumltvoumlzetek az autoacuteiparban
Az alumiacutenium leacutenyegeacuteben a toumlmeggyaacutertaacutesaacutenak megkezdeacutese oacuteta jelen van az
autoacuteiparban 1899-ben bemutattaacutek az első alumiacutenium karosszeacuteriaacutejuacute versenyautoacutet majd
1901-ben Karl Benz megalkotta az első alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt motort Ezt
koumlvetően egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg fejlesztette tovaacutebb az alumiacutenium motor
koncepcioacutejaacutet eacutes alkalmaztaacutek toumlmeggyaacutertott valamint versenyekre szaacutent modellekben
egyaraacutent Az 1970-es olaj vaacutelsaacuteg utaacuten a meacuternoumlkoumlk toumlrekedni kezdtek az aceacutel
karosszeacuteriaelemek alumiacuteniummal valoacute helyettesiacuteteacuteseacutere az oumlssztoumlmeg jelentős
lecsoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben Ez a tendencia napjainkban sem vaacuteltozott A teljes meacuterteacutekben
alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteriaacutek egyelőre csak preacutemium kategoacuteriaacutes jaacuterművekben
talaacutelhatoacuteak meg Az első toumlmeggyaacutertott alumiacutenium karosszeacuteriaacutes autoacutet az Audi mutatta
be 1994-ben az A8-as tiacutepus formaacutejaacuteban Ezt koumlvetően a Mercedes a Porsche a Land
Rover eacutes a Jaguar is megkezdte az alumiacutenium karosszeacuteriaacutes csuacutecstermeacutekek gyaacutertaacutesaacutet [5]
Egy uacutejabb meacuterfoumlldkő koumlvetkezett be az autoacutegyaacutertaacutes toumlrteacutenelmeacuteben 2014-ben amikor
a Ford piacra dobta leghiacuteresebb pickup-jaacutenak leguacutejabb vaacuteltozataacutet amelyben szinteacuten
megjelent a teljes meacuterteacutekben alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteria A Ford 150-esben
alkalmazott alumiacutenium karosszeacuteria 315 kg-mal lett koumlnnyebb mint aceacutel szerkezetű
elődje mind emellett joacuteval kevesebb a CO2 kibocsaacutetaacutesa valamint sokkal jobb
vezethetőseacuteg jellemzi [5]
Az alumiacutenium autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak tovaacutebbi előnye az alacsony sűrűseacutegeacuten kiacutevuumll
hogy nagyon joacute az energia elnyelő keacutepesseacutege A kuumllső ndash peacuteldaacuteul uumltkoumlzeacutes soraacuten felleacutepő ndash
hataacutesokat az aceacutelnaacutel keacutetszer hateacutekonyabban nyeli el eacuteppen ezeacutert alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt
energia elnyelő elemeket maacuter reacutegoacuteta hasznaacutelnak az autoacuteiparban A Tesla elektromos
autoacutekban peacuteldaacuteul haacuteromreacuteszes uumltkoumlzeacutesveacutedelmi rendszer talaacutelhatoacute Az első szint egy
alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt uumlteacuteselnyelő ruacuted mely kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően az uumltkoumlzeacutesi
energia elnyeleacutese mellett az autoacute eleacute keruumllő taacutergyat eltolni toumlrekszik az uacutetboacutel A maacutesodik
szint egy titaacutenboacutel keacuteszuumllt lemez mely veacutedi az autoacute elejeacuteben elhelyezkedő
legsebezhetőbb elemeket Veacuteguumll a harmadik szint egy bordaacutezott feluumlletű alumiacutenium
- 12 -
lemez mely szinteacuten energia elnyelő eacutes kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően segiacuteti az autoacute
mozdiacutethatatlan akadaacutelyok feletti aacutetsiklaacutesaacutet uumltkoumlzeacutes soraacuten [5]
A szerkezeti előnyein kiacutevuumll egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg igyekszik az alumiacutenium
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacutegaacutet is kihasznaacutelni Toumlrekednek az alumiacutenium alkatreacuteszeket
uacutejrahasznosiacutetott alapanyagboacutel legyaacutertani melyet eloumlregedett roncs autoacutekboacutel nyerneacutenek
ki [5]
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek kutataacutesa eacutes alkalmazaacutesa az autoacuteiparban hosszuacute idő oacuteta
zajlik mely soraacuten leacutenyegeacuteben az oumlsszes lehetseacuteges alumiacuteniumoumltvoumlzetet kiproacutebaacuteltaacutek eacutes
koumlrvonalazoacutedott mely oumltvoumlzőelemek alkalmazaacutesa a legmegfelelőbb [6]
A jaacuterművekben megtalaacutelhatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetek jelentős reacutesze alakiacutethatoacute oumltvoumlzet
melyet a karosszeacuteria előaacutelliacutetaacutesa soraacuten alkalmaznak Joacuteval kisebb mennyiseacutegben de jelen
vannak oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek is peacuteldaacuteul a dugattyuacutekban Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek koumlzoumltt
kuumlloumln csoportba soroljuk a dugattyuacute-oumltvoumlzeteket (Jeloumlleacutesuumlk Douml) melyek koumlzuumll
Euroacutepaacuteban a legelterjedtebbek a szilumin baacutezisuacute oumltvoumlzetek ezek koumlzuumll is az eutektikus
Douml Al-Si oumltvoumlzet A Douml Al-Si oumltvoumlzet 12 sziliacutecium tartalma mellett 1 rezet 1
nikkelt eacutes 1 magneacuteziumot is tartalmaz [2]
A 4 aacutebraacuten laacutethatoacute a fő oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega A karosszeacuteriaacutek aacuteltal
megkoumlvetelt nagy szilaacuterdsaacuteg miatt az iparban leggyakrabban a 2xxx 5xxx 6xxx illetve
7xxx csoportokba tartozoacute oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek fel Egy adott autoacute gyaacutertaacutesaacutehoz
felhasznaacutelt kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek szaacutema a gyaacutertaacutes volumeneacutetől fuumlgg Kissorozatban
gyaacutertott jaacutermű eseteacuten toumlrekednek minden egyes elemhez a lehető legmegfelelőbb
oumltvoumlzet hasznaacutelni ezzel ellenteacutetben toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten a gyaacutertaacutesi folyamat
egyszerűsiacuteteacutese eacutes a koumlltseacutegek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek
szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesa a ceacutel [6]
- 13 -
4 aacutebra Az oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega [3]
251 A leggyakrabban alkalmazott oumltvoumlzettiacutepusok tulajdonsaacutegai
2xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
Ezen oumltvoumlzetek elsőszaacutemuacute oumltvoumlzője a reacutez de gyakran maacutesodik elemkeacutent
magneacuteziumot is tartalmaznak Nagy szilaacuterdsaacuteguacuteak hőkezelhetők kivaacutelaacutesosan
kemeacutenyiacutethetők Nemesiacutetett aacutellapotban szilaacuterdsaacuteguk meghaladja az oumltvoumlzetlen aceacutelokeacutet
azonban a hőkezeleacutes hataacutesaacutera a nyuacutelaacutesuk csoumlkken A reacutez miatt a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteguk nem
olyan joacute mint a toumlbbi alumiacutenium oumltvoumlzeteacute tovaacutebbaacute egyes esetekben szemcsehataacuter menti
korroacutezioacutera is hajlamosak lehetnek A korroacutezioacutes probleacutemaacutek miatt lemez formaacuteban a 2xxx
jelű oumltvoumlzeteket aacuteltalaacuteban oumltvoumlzetlen alumiacuteniummal vagy magneacutezium eacutes sziliacutecium
oumltvoumlzeacutesű 6xxx jelű alumiacuteniummal boriacutetjaacutek mindkeacutet oldalaacuteroacutel esetleg 1 cinkkel
oumltvoumlzik a feluumlleteacutet a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteg javiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben [1][6]
5xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
A fő oumltvoumlző a magneacutezium melyet oumlnaacutelloacutean vagy mangaacutennal egyuumltt alkalmazva az
eredmeacuteny nagy szilaacuterdsaacuteguacute nem nemesiacutethető alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutethető oumltvoumlzet A Mg
sokkal hataacutesosabb szilaacuterdsaacuteg noumlvelő oumltvoumlző mint a mangaacuten Kb 08 Mg hataacutesa
megegyezik 125 mangaacuten hataacutesaacuteval eacutes sokkal toumlbbet is alkalmazhatunk belőle Ezek
az oumltvoumlzetek joacutel hegeszthetők eacutes joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacutegot mutatnak tengerviacutezben is
- 14 -
Alapvetően belső karosszeacuteriaelemek eacutes LPG gaacuteztartaacutelyok gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1]
[6]
6xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
A fő oumltvoumlző elemek a sziliacutecium eacutes a magneacutezium A kettős oumltvoumlzeacutesnek koumlszoumlnhetően
ezek az oumltvoumlzetek hőkezelhetők Az 5xxx jelű csoportnaacutel jobban sajtolhatoacutek eacutes
forgaacutecsolhatoacutek Szilaacuterdsaacuteguk koumlzepesnek mondhatoacute kisebb mint a 2xxx eacutes a 7xxx
csoportokba tartozoacute oumltvoumlzetekeacute de joacutel hegeszthetők eacutes alakiacutethatoacutek tovaacutebbaacute korroacutezioacuteval
szembeni ellenaacutellaacutesuk is kivaacuteloacute Uumltkoumlzeacutesveacutedelmi elemek uumlleacutesek loumlkhaacuteriacutetoacutek
karosszeacuteriaelemek eacutes alvaacutezkeretek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]
7xxx főcsoport tulajdonaacutegai
A fő oumltvoumlző elem a cink de kis mennyiseacutegben magneacuteziumot rezet eacutes kroacutemot is
tartalmazhatnak Ebbe a csoportba tartoznak a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium
oumltvoumlzetek Korroacutezioacuteval szembeni ellenaacutellaacutesuk eacutes hegeszthetőseacuteguumlk az oumltvoumlzeacutestől
fuumlggően vaacuteltozik alakiacutethatoacutesaacuteguk nem a legjobb de oumlnnemesedők mely hegeszteacutes
eseteacuten kifejezetten előnyoumls A főcsoport magasabb szilaacuterdsaacuteguacute tagjai hajlamosabbak a
korroacutezioacutes repedeacutesre ezeacutert aacuteltalaacuteban tuacuteloumlregiacutetett aacutellapotban alkalmazzaacutek őket A nagy
szilaacuterdsaacuteg mellett a joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg megtartaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben egyre toumlbbfeacutele
hőkezelő eljaacuteraacutest fejlesztenek ki ilyen peacuteldaacuteul a kettős oumlregiacuteteacutes mely soraacuten a
korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg noumlveleacutese mellett nem csoumlkken az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutega Nagy teherbiacuteraacutesuacute
elemek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]
Az 5 taacuteblaacutezat oumlsszefoglalja a kuumlloumlnboumlző iparaacutegakban leggyakrabban alkalmazott
kuumlloumlnfeacutele alumiacutenium oumltvoumlzettiacutepusokat
- 15 -
5 taacuteblaacutezat Kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek felhasznaacutelaacutesi teruumlletei [3]
Csoport Autoacute
gyaacutertaacutes
Hajoacutegyaacutertaacutes
off-shore
szerkezetek
Repuumllőgeacutep-
gyaacutertaacutes
Űrhajoacute
gyaacutertaacutes
Kereacutekpaacuter
gyaacutertaacutes Eacutepiacutetőipar
1xxx 1050
1200
2xxx
2008
2016
2036
2024 2195
2219 2014
3xxx 3003
3103
4xxx 4043
5xxx
5083
5182
5456
5754
5052
5059
5083
5086
5052 5059
6xxx 6016
6082
6061
6063
6061
6063
6061
6063
7xxx 7020 7068
7075
7005
7075 7020
- 16 -
3 ALUMIacuteNIUM OumlTVOumlZETEK HEGESZTHETŐSEacuteGE
Az anyagok hegeszthetőseacutege egy oumlsszetett tulajdonsaacuteg mely leacutenyegeacuteben a
hegeszteacutestechnoloacutegiaacutetoacutel fuumlggő alkalmassaacuteg egy olyan koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutera mely helyi
tulajdonsaacutegai eacutes a szerkezetre gyakorolt hataacutesa alapjaacuten teljesiacuteti a vele szemben
taacutemasztott koumlvetelmeacutenyeket Ebből koumlvetkezően tehaacutet a hegeszthetőseacuteg nem egzakt
tulajdonsaacuteg nincs egyeacutertelműen joacutel vagy rosszul hegeszthető anyag egyetlen
vizsgaacutelattal eacutes meacuterőszaacutemmal nem jellemezhető az egyes teacutenyezőket kuumlloumln-kuumlloumln
vizsgaacutelva minősiacutethetők a koumlteacutesek A hegeszthetőseacuteget befolyaacutesoloacute teacutenyezők a hegesztett
szerkezet kialakiacutetaacutesa a koumlteacutesben jelen leacutevő anyagok eacutes a koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz
alkalmazott hegeszteacutestechnoloacutegia [7]
Az alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek az aceacutelokeacutetoacutel Ezek
a sajaacutetos tulajdonsaacutegok leginkaacutebb az oumlmlesztő hegesztőeljaacuteraacutesokat befolyaacutesoljaacutek Az
alumiacuteniumokra jellemző olvadaacutesi hőmeacuterseacuteklet leacutenyegesen alacsonyabb mint az
aceacutelokeacute megolvasztaacutesukhoz meacutegis sokkal toumlbb hő szuumlkseacuteges ami az alumiacuteniumok
sokkal nagyobb hővezető keacutepesseacutegeacutenek nagyobb fajlagos hőkapacitaacutesaacutenak eacutes
olvadaacuteshőjeacutenek koumlszoumlnhető A nagy meacuterteacutekű hőtaacutegulaacutes a hegeszteacutes soraacuten bevitt hő eacutes
annak a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatti gyors szeacutetaacuteramlaacutesa valamint a hűleacutes
koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes miatt az alumiacutenium oumltvoumlzetek
elteacuterő hegeszteacutestechnoloacutegiaacutet igeacutenyelnek [7][8]
31 Az alumiacuteniumok hegeszthetőseacutegeacutet befolyaacutesoloacute teacutenyezők
311 A feluumlleti oxidreacuteteg
Az alumiacutenium oxigeacuten iraacutenti affinitaacutesa annyira nagy hogy a feluumlleteacuten kialakuloacute Al2O3
reacuteteg veacutegleges eltaacutevoliacutetaacutesa nem lehetseacuteges Az oxidreacuteteg olvadaacutespontja 2050 degC amely
joacuteval nagyobb mint az alumiacutenium oumltvoumlzetekre jellemző 600 degC koumlruumlli olvadaacutesi
hőmeacuterseacuteklet A nagy kuumlloumlnbseacutegnek koumlszoumlnhetően hegeszteacutes soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera
amikor az alumiacutenium olvadeacutek aacutellapotba keruumll az oxidreacuteteg meacuteg szilaacuterd eacutes iacutegy
- 17 -
akadaacutelyozza a koumlteacutes kialakulaacutesaacutet Az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutet biztosiacutethatja a hegesztő
eljaacuteraacutes (pl AWI eljaacuteraacutes vaacuteltoacuteaacuteram alkalmazaacutesaacuteval) ellenkező esetben előzetes
feluumllettisztiacutetaacutesra van szuumlkseacuteg mely lehet mechanikus (pl csiszolaacutes) illetve keacutemiai (pl
savas vagy luacutegos paacutecolaacutes) A 6 taacuteblaacutezat tartalmazza a kuumlloumlnfeacutele hegesztő eljaacuteraacutesok soraacuten
az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak leggyakoribb moacutedjaacutet [7][8]
6 taacuteblaacutezat Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak moacutedja kuumlloumlnboumlző hegesztőeljaacuteraacutesok
eseteacuten [8]
Hegesztőeljaacuteraacutes Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesi moacutedja
Laacutenghegeszteacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel
AWI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal
VFI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal
BKI-eljaacuteraacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes Elektroacutednyomaacutes hataacutesaacutera feltoumlrik
Hidegsajtoloacute hegeszteacutes Az erő hataacutesaacutera feltoumlrik
Doumlrzshegeszteacutes Feluumlleti suacuterloacutedaacutessal
Ultrahanghegeszteacutes UH-frekvenciaacutejuacute rezgeacutesek hataacutesaacutera felleacutepő feluumlleti
suacuterloacutedaacutessal
312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A hegesztett alumiacutenium koumlteacutesek tuacutelnyomoacute toumlbbseacutegeacuteben a varratfeacutem szilaacuterdsaacutega eacutes
alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege elmarad az alapanyageacutetoacutel a hőhataacutesoumlvezetben pedig esetenkeacutent
meacuteg nagyobb szilaacuterdsaacutegcsoumlkkeneacutes figyelhető meg A jelentős kilaacutegyulaacutes miatt oumlmlesztő
hegeszteacutessel egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes nem hozhatoacute leacutetre A nemesiacutetett oumltvoumlzetek
hegeszteacutese soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera kuumlloumlnboumlző folyamatok zajlanak le a
hőhataacutesoumlvezetben Abban a tartomaacutenyban ahol a hőmeacuterseacuteklet meghaladja a szilaacuterd
oldatos tartomaacutenyt majd a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatt az anyag gyorsan lehűl
leacutenyegeacuteben meg is bdquoedződikrdquo Mesterseacutegesen oumlregiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten ezutaacuten az
oumlnnemesedeacutes is lezajlik iacutegy a mechanikai tulajdonsaacutegok az alapanyageacutehoz viszonyiacutetva
- 18 -
csak kis meacuterteacutekben romlanak Abban a tartomaacutenyban ahol csak a nemesiacuteteacutes
hőmeacuterseacutekleteacutet eacuteri el az anyag kilaacutegyulaacutes koumlvetkezik be a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok
nagy meacuterteacutekben romlanak a nyuacutelaacutes noumlvekedeacutese neacutelkuumll Nem nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacutesekor csak a kilaacutegyulaacutes figyelhető meg a hőhataacutesoumlvezetben Az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute
hogy az alumiacuteniumoumltvoumlzet tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően vaacuteltozoacute a hőhataacutesoumlvezet jellege de
megfigyelhető hogy mindegyik esetben jelentkezik valamilyen meacuterteacutekű kilaacutegyulaacutes A
kilaacutegyulaacutes meacuterteacutekeacutet a hegeszteacutestechnoloacutegia is befolyaacutesolja meacuterteacuteke csoumlkkenthető ha
mineacutel kisebb fajlagos hőbevitelű hőforraacutest alkalmazunk Ez a kilaacutegyulaacutes legkisebb
meacuterteacutekben ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes eseteacuten jelentkezik [7][8]
5 aacutebra Alumiacutenium oumltvoumlzetek kemeacutenyseacutegeacutenek vaacuteltozaacutesa a hőhataacutesoumlvezetben
oumlmlesztő hegeszteacutes soraacuten [8]
313 A varrat porozitaacutesa
Probleacutemaacutet okoznak a levegőből a hozaganyag eacutes az alapanyag feluumlleteacuteről a
hegfuumlrdőbe jutoacute szennyeződeacutesek de a legnagyobb veszeacutelyt szennyező gaacutezkeacutent a
hidrogeacuten jelenti mivel az alumiacuteniumban magasabb hőmeacuterseacutekleten nagy mennyiseacutegben
keacutepes oldoacutedni A hegfuumlrdő dermedeacutesekor az alumiacutenium gaacutezoldoacute keacutepesseacutege
drasztikusan majdnem szaacutezadreacuteszeacutere csoumlkken ezeacutert ekkor a fuumlrdőben leacutevő gaacutezok
taacutevozni igyekeznek aacutem ez a taacutevozaacutes nem koumlvetkezik be 100-ban a teljes
- 19 -
megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute
jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet
mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]
314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese
Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet
elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten
kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes
meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben
teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az
elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi
tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a
kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]
7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]
Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti
mennyiseacutege
[]
Oumltvoumlző
veszteseacuteg
[]
Kieacutegeacutes
meacuterteacuteke
[]
Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43
BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57
AlMg5 Mg 5 35 70
AWI VFI hegeszteacutes
(141131)
AlMg3 Mg 3 ~01 ~25
AlMg5 Mg 5 ~06 ~12
VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16
315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg
Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a
kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen
a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben
megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes
- 20 -
elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt
iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a
hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]
Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege
kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]
316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes
Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat
megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes
soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad
Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten
az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A
hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem
fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a
hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag
adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest
okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet
Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes
eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]
32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző
neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A
gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de
legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet
kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz
szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell
elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel
- 21 -
fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni
Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket
eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A
melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet
elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban
azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira
kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1
eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera
hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek
termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal
megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes
ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]
33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-
javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell
oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda
a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A
nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas
Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely
fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet
elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre
Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet
elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a
hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek
alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig
Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute
lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]
- 22 -
34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez
előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak
koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet
soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz
kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs
lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges
Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek
seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak
Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi
heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a
melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet
nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez
vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek
hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye
hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese
eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges
AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg
[8]
Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok
sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok
elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval
azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb
varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg
Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni
alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt
alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az
- 23 -
aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes
meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe
menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően
alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]
Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei
hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa
alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese
munkadarabok oumlsszefűzeacutese
fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa
kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese
hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa
illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa
kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese
Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel
hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri
hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett
koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb
repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]
35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez
leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a
koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes
ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak
koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag
kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az
alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA
nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg
- 24 -
kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint
aceacutelok eseteacuten [8][10]
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a
leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes
egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt
hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat
aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami
a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az
elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az
aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben
az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg
az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a
viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok
koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]
351 Hegesztő berendezeacutes
Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor
nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt
toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny
munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez
utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető
oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora
elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes
ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere
valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A
legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep
- 25 -
szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek
keacutesziacutethetők [8][12][13]
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi
aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a
munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti
tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel
a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet
eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos
vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen
felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy
azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű
elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb
probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az
eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez
Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű
alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes
elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve
alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute
heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]
A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat
alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is
szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a
hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor
az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]
- 26 -
8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]
Lemezvastagsaacuteg
[mm]
Elektroacuted aacutetmeacuterő
[mm]
Elektroacuted raacutediusz
[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel
05 16 35 50 65 25 25
08 16 45 50 74 35 36
10 16 5 100 80 40 46
13 16 6 100 875 45 51
16 16 6 100 98 52 58
20 22 7 150 110 57 66
25 22 8 150 125 65 71
32 22 9 150 146 71 76
352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a
hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg
eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek
eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az
elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a
koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute
alapanyagok eseteacuten [12]
Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő
varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat
soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a
soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg
noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute
alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az
alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a
- 27 -
legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium
oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a
varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]
6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)
20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium
oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219
eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40
mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb
aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban
- 28 -
megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő
meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad
aacutet [14]
Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből
adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely
a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel
vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos
adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen
meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]
Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes
a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes
eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes
toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll
vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher
elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy
kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]
8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]
A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely
az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat
Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen
- 29 -
csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a
kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa
ajaacutenlott [8]
Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes
Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse
alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető
a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott
melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti
nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg
eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell
noumlvelni az elektroacutederőt [8]
353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt
aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre
Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind
a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a
parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai
tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten
bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]
A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten
bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt
hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6
oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]
Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai
vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes
eseteacuteben sem [15]
- 30 -
9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]
Proacutebadarab
szaacutema
Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő
[perioacutedus]
Hegeszteacutesi aacuteram
[kA]
1 3237 2 235
2 3237 2 264
3 3237 2 269
4 3237 2 275
5 3237 1 264
6 3237 3 264
7 3237 4 264
8 3237 5 264
9 4709 2 264
10 3826 2 264
11 2649 2 264
12 2354 2 264
13 3237 2 287
10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
[MPa]
Folyaacuteshataacuter
[MPa]
Oumltvoumlző elemek []
Si Mn Mg Fe Cu Al
3056 2451 102 067 076 026 002 9724
A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje
nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt
folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb
hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a
kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]
- 31 -
9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]
Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse
meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett
maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes
csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten
laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]
10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]
A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos
szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A
heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja
- 32 -
Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel
szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett
koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a
heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11
aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett
koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]
11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
- 33 -
A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek
kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes
vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint
az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem
befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute
alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes
koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]
13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert
kemeacutenyseacutegek [15]
- 34 -
A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg
Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll
befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő
A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek
terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis
nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő
eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az
eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter
ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő
is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet
hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere
eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek
megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]
14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]
- 35 -
A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute
vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse
aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a
neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt
koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet
kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]
354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok
Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos
vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek
keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya
maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek
romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a
megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]
Max
te
rhel
eacutes [
N]
- 36 -
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok
haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet
elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a
keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el
Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben
koumlvetkezik be [8]
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert
alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő
helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a
vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer
az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő
koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez
oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg
veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram
eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb
hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az
effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]
Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő
tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos
hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy
meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem
megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem
elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]
A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt
koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium
hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute
megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-
oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos
szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek
kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute
- 37 -
tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet
kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]
16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]
- 38 -
Taacutevolsaacuteg [mm]
17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]
Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is
megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat
kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17
aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek
kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]
Kem
eacuteny
seacuteg
HV
02
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 10 -
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek legaacuteltalaacutenosabb eacutes leggyakoribb hőkezeleacutese a kivaacutelaacutesos
kemeacutenyiacuteteacutes amely egy homogenizaacuteloacute izziacutetaacutesboacutel majd azt koumlvető gyors hűteacutesből veacuteguumll
pedig egy termeacuteszetes vagy mesterseacuteges oumlregiacuteteacutesből aacutell A megfelelő tulajdonsaacuteg eleacutereacutese
eacuterdekeacuteben a kivaacutelaacutesos kemeacutenyiacuteteacutes leacutepeacuteseit keacutepleacutekenyalakiacutetaacutessal kombinaacutelva kuumlloumlnboumlző
sorrendben veacutegzik el Ezen kuumlloumlnboumlző folyamatok megkuumlloumlnboumlzteteacuteseacutere szolgaacutel a
termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutese eseteacuten a T utaacuten aacutelloacute első szaacutem Ezt a szaacutemot tovaacutebbi
4 koumlvetheti melyek az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegi aacutellapotaacutera eacutes az esetleges egyeacuteb kezeleacutesekre
vonatkoznak A 4 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute a hőkezeleacutesi ciklusokat jeloumllő szaacutemok eacutes
azok jelenteacutesei
4 taacuteblaacutezat Termikusan kezelt oumltvoumlzetek jeloumlleacutesei [4]
T1 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T2 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd termeacuteszetesen
oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T3 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes eacutes melegalaktaacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd
termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T4 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten termeacuteszetesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T5 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
T6 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett
oumltvoumlzetek (csuacutecsra oumlregiacuteteacutes)
T7 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutest koumlvető gyors hűteacutes utaacuten stabil aacutellapotba
kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek (tuacuteloumlregiacuteteacutes)
T8 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes majd hidegalakiacutetaacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett
oumltvoumlzetek
T9 Homogenizaacuteloacute hőkezeleacutes utaacuten mesterseacutegesen oumlregiacutetett majd hidegen
alakiacutetott oumltvoumlzetek
T10 Melegalakiacutetaacutest koumlvető hűteacutes utaacuten hidegen alakiacutetott majd mesterseacutegesen
oumlregiacutetett oumltvoumlzetek
- 11 -
25 Alumiacutenium oumltvoumlzetek az autoacuteiparban
Az alumiacutenium leacutenyegeacuteben a toumlmeggyaacutertaacutesaacutenak megkezdeacutese oacuteta jelen van az
autoacuteiparban 1899-ben bemutattaacutek az első alumiacutenium karosszeacuteriaacutejuacute versenyautoacutet majd
1901-ben Karl Benz megalkotta az első alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt motort Ezt
koumlvetően egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg fejlesztette tovaacutebb az alumiacutenium motor
koncepcioacutejaacutet eacutes alkalmaztaacutek toumlmeggyaacutertott valamint versenyekre szaacutent modellekben
egyaraacutent Az 1970-es olaj vaacutelsaacuteg utaacuten a meacuternoumlkoumlk toumlrekedni kezdtek az aceacutel
karosszeacuteriaelemek alumiacuteniummal valoacute helyettesiacuteteacuteseacutere az oumlssztoumlmeg jelentős
lecsoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben Ez a tendencia napjainkban sem vaacuteltozott A teljes meacuterteacutekben
alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteriaacutek egyelőre csak preacutemium kategoacuteriaacutes jaacuterművekben
talaacutelhatoacuteak meg Az első toumlmeggyaacutertott alumiacutenium karosszeacuteriaacutes autoacutet az Audi mutatta
be 1994-ben az A8-as tiacutepus formaacutejaacuteban Ezt koumlvetően a Mercedes a Porsche a Land
Rover eacutes a Jaguar is megkezdte az alumiacutenium karosszeacuteriaacutes csuacutecstermeacutekek gyaacutertaacutesaacutet [5]
Egy uacutejabb meacuterfoumlldkő koumlvetkezett be az autoacutegyaacutertaacutes toumlrteacutenelmeacuteben 2014-ben amikor
a Ford piacra dobta leghiacuteresebb pickup-jaacutenak leguacutejabb vaacuteltozataacutet amelyben szinteacuten
megjelent a teljes meacuterteacutekben alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteria A Ford 150-esben
alkalmazott alumiacutenium karosszeacuteria 315 kg-mal lett koumlnnyebb mint aceacutel szerkezetű
elődje mind emellett joacuteval kevesebb a CO2 kibocsaacutetaacutesa valamint sokkal jobb
vezethetőseacuteg jellemzi [5]
Az alumiacutenium autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak tovaacutebbi előnye az alacsony sűrűseacutegeacuten kiacutevuumll
hogy nagyon joacute az energia elnyelő keacutepesseacutege A kuumllső ndash peacuteldaacuteul uumltkoumlzeacutes soraacuten felleacutepő ndash
hataacutesokat az aceacutelnaacutel keacutetszer hateacutekonyabban nyeli el eacuteppen ezeacutert alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt
energia elnyelő elemeket maacuter reacutegoacuteta hasznaacutelnak az autoacuteiparban A Tesla elektromos
autoacutekban peacuteldaacuteul haacuteromreacuteszes uumltkoumlzeacutesveacutedelmi rendszer talaacutelhatoacute Az első szint egy
alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt uumlteacuteselnyelő ruacuted mely kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően az uumltkoumlzeacutesi
energia elnyeleacutese mellett az autoacute eleacute keruumllő taacutergyat eltolni toumlrekszik az uacutetboacutel A maacutesodik
szint egy titaacutenboacutel keacuteszuumllt lemez mely veacutedi az autoacute elejeacuteben elhelyezkedő
legsebezhetőbb elemeket Veacuteguumll a harmadik szint egy bordaacutezott feluumlletű alumiacutenium
- 12 -
lemez mely szinteacuten energia elnyelő eacutes kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően segiacuteti az autoacute
mozdiacutethatatlan akadaacutelyok feletti aacutetsiklaacutesaacutet uumltkoumlzeacutes soraacuten [5]
A szerkezeti előnyein kiacutevuumll egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg igyekszik az alumiacutenium
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacutegaacutet is kihasznaacutelni Toumlrekednek az alumiacutenium alkatreacuteszeket
uacutejrahasznosiacutetott alapanyagboacutel legyaacutertani melyet eloumlregedett roncs autoacutekboacutel nyerneacutenek
ki [5]
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek kutataacutesa eacutes alkalmazaacutesa az autoacuteiparban hosszuacute idő oacuteta
zajlik mely soraacuten leacutenyegeacuteben az oumlsszes lehetseacuteges alumiacuteniumoumltvoumlzetet kiproacutebaacuteltaacutek eacutes
koumlrvonalazoacutedott mely oumltvoumlzőelemek alkalmazaacutesa a legmegfelelőbb [6]
A jaacuterművekben megtalaacutelhatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetek jelentős reacutesze alakiacutethatoacute oumltvoumlzet
melyet a karosszeacuteria előaacutelliacutetaacutesa soraacuten alkalmaznak Joacuteval kisebb mennyiseacutegben de jelen
vannak oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek is peacuteldaacuteul a dugattyuacutekban Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek koumlzoumltt
kuumlloumln csoportba soroljuk a dugattyuacute-oumltvoumlzeteket (Jeloumlleacutesuumlk Douml) melyek koumlzuumll
Euroacutepaacuteban a legelterjedtebbek a szilumin baacutezisuacute oumltvoumlzetek ezek koumlzuumll is az eutektikus
Douml Al-Si oumltvoumlzet A Douml Al-Si oumltvoumlzet 12 sziliacutecium tartalma mellett 1 rezet 1
nikkelt eacutes 1 magneacuteziumot is tartalmaz [2]
A 4 aacutebraacuten laacutethatoacute a fő oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega A karosszeacuteriaacutek aacuteltal
megkoumlvetelt nagy szilaacuterdsaacuteg miatt az iparban leggyakrabban a 2xxx 5xxx 6xxx illetve
7xxx csoportokba tartozoacute oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek fel Egy adott autoacute gyaacutertaacutesaacutehoz
felhasznaacutelt kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek szaacutema a gyaacutertaacutes volumeneacutetől fuumlgg Kissorozatban
gyaacutertott jaacutermű eseteacuten toumlrekednek minden egyes elemhez a lehető legmegfelelőbb
oumltvoumlzet hasznaacutelni ezzel ellenteacutetben toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten a gyaacutertaacutesi folyamat
egyszerűsiacuteteacutese eacutes a koumlltseacutegek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek
szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesa a ceacutel [6]
- 13 -
4 aacutebra Az oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega [3]
251 A leggyakrabban alkalmazott oumltvoumlzettiacutepusok tulajdonsaacutegai
2xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
Ezen oumltvoumlzetek elsőszaacutemuacute oumltvoumlzője a reacutez de gyakran maacutesodik elemkeacutent
magneacuteziumot is tartalmaznak Nagy szilaacuterdsaacuteguacuteak hőkezelhetők kivaacutelaacutesosan
kemeacutenyiacutethetők Nemesiacutetett aacutellapotban szilaacuterdsaacuteguk meghaladja az oumltvoumlzetlen aceacutelokeacutet
azonban a hőkezeleacutes hataacutesaacutera a nyuacutelaacutesuk csoumlkken A reacutez miatt a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteguk nem
olyan joacute mint a toumlbbi alumiacutenium oumltvoumlzeteacute tovaacutebbaacute egyes esetekben szemcsehataacuter menti
korroacutezioacutera is hajlamosak lehetnek A korroacutezioacutes probleacutemaacutek miatt lemez formaacuteban a 2xxx
jelű oumltvoumlzeteket aacuteltalaacuteban oumltvoumlzetlen alumiacuteniummal vagy magneacutezium eacutes sziliacutecium
oumltvoumlzeacutesű 6xxx jelű alumiacuteniummal boriacutetjaacutek mindkeacutet oldalaacuteroacutel esetleg 1 cinkkel
oumltvoumlzik a feluumlleteacutet a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteg javiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben [1][6]
5xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
A fő oumltvoumlző a magneacutezium melyet oumlnaacutelloacutean vagy mangaacutennal egyuumltt alkalmazva az
eredmeacuteny nagy szilaacuterdsaacuteguacute nem nemesiacutethető alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutethető oumltvoumlzet A Mg
sokkal hataacutesosabb szilaacuterdsaacuteg noumlvelő oumltvoumlző mint a mangaacuten Kb 08 Mg hataacutesa
megegyezik 125 mangaacuten hataacutesaacuteval eacutes sokkal toumlbbet is alkalmazhatunk belőle Ezek
az oumltvoumlzetek joacutel hegeszthetők eacutes joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacutegot mutatnak tengerviacutezben is
- 14 -
Alapvetően belső karosszeacuteriaelemek eacutes LPG gaacuteztartaacutelyok gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1]
[6]
6xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
A fő oumltvoumlző elemek a sziliacutecium eacutes a magneacutezium A kettős oumltvoumlzeacutesnek koumlszoumlnhetően
ezek az oumltvoumlzetek hőkezelhetők Az 5xxx jelű csoportnaacutel jobban sajtolhatoacutek eacutes
forgaacutecsolhatoacutek Szilaacuterdsaacuteguk koumlzepesnek mondhatoacute kisebb mint a 2xxx eacutes a 7xxx
csoportokba tartozoacute oumltvoumlzetekeacute de joacutel hegeszthetők eacutes alakiacutethatoacutek tovaacutebbaacute korroacutezioacuteval
szembeni ellenaacutellaacutesuk is kivaacuteloacute Uumltkoumlzeacutesveacutedelmi elemek uumlleacutesek loumlkhaacuteriacutetoacutek
karosszeacuteriaelemek eacutes alvaacutezkeretek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]
7xxx főcsoport tulajdonaacutegai
A fő oumltvoumlző elem a cink de kis mennyiseacutegben magneacuteziumot rezet eacutes kroacutemot is
tartalmazhatnak Ebbe a csoportba tartoznak a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium
oumltvoumlzetek Korroacutezioacuteval szembeni ellenaacutellaacutesuk eacutes hegeszthetőseacuteguumlk az oumltvoumlzeacutestől
fuumlggően vaacuteltozik alakiacutethatoacutesaacuteguk nem a legjobb de oumlnnemesedők mely hegeszteacutes
eseteacuten kifejezetten előnyoumls A főcsoport magasabb szilaacuterdsaacuteguacute tagjai hajlamosabbak a
korroacutezioacutes repedeacutesre ezeacutert aacuteltalaacuteban tuacuteloumlregiacutetett aacutellapotban alkalmazzaacutek őket A nagy
szilaacuterdsaacuteg mellett a joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg megtartaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben egyre toumlbbfeacutele
hőkezelő eljaacuteraacutest fejlesztenek ki ilyen peacuteldaacuteul a kettős oumlregiacuteteacutes mely soraacuten a
korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg noumlveleacutese mellett nem csoumlkken az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutega Nagy teherbiacuteraacutesuacute
elemek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]
Az 5 taacuteblaacutezat oumlsszefoglalja a kuumlloumlnboumlző iparaacutegakban leggyakrabban alkalmazott
kuumlloumlnfeacutele alumiacutenium oumltvoumlzettiacutepusokat
- 15 -
5 taacuteblaacutezat Kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek felhasznaacutelaacutesi teruumlletei [3]
Csoport Autoacute
gyaacutertaacutes
Hajoacutegyaacutertaacutes
off-shore
szerkezetek
Repuumllőgeacutep-
gyaacutertaacutes
Űrhajoacute
gyaacutertaacutes
Kereacutekpaacuter
gyaacutertaacutes Eacutepiacutetőipar
1xxx 1050
1200
2xxx
2008
2016
2036
2024 2195
2219 2014
3xxx 3003
3103
4xxx 4043
5xxx
5083
5182
5456
5754
5052
5059
5083
5086
5052 5059
6xxx 6016
6082
6061
6063
6061
6063
6061
6063
7xxx 7020 7068
7075
7005
7075 7020
- 16 -
3 ALUMIacuteNIUM OumlTVOumlZETEK HEGESZTHETŐSEacuteGE
Az anyagok hegeszthetőseacutege egy oumlsszetett tulajdonsaacuteg mely leacutenyegeacuteben a
hegeszteacutestechnoloacutegiaacutetoacutel fuumlggő alkalmassaacuteg egy olyan koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutera mely helyi
tulajdonsaacutegai eacutes a szerkezetre gyakorolt hataacutesa alapjaacuten teljesiacuteti a vele szemben
taacutemasztott koumlvetelmeacutenyeket Ebből koumlvetkezően tehaacutet a hegeszthetőseacuteg nem egzakt
tulajdonsaacuteg nincs egyeacutertelműen joacutel vagy rosszul hegeszthető anyag egyetlen
vizsgaacutelattal eacutes meacuterőszaacutemmal nem jellemezhető az egyes teacutenyezőket kuumlloumln-kuumlloumln
vizsgaacutelva minősiacutethetők a koumlteacutesek A hegeszthetőseacuteget befolyaacutesoloacute teacutenyezők a hegesztett
szerkezet kialakiacutetaacutesa a koumlteacutesben jelen leacutevő anyagok eacutes a koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz
alkalmazott hegeszteacutestechnoloacutegia [7]
Az alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek az aceacutelokeacutetoacutel Ezek
a sajaacutetos tulajdonsaacutegok leginkaacutebb az oumlmlesztő hegesztőeljaacuteraacutesokat befolyaacutesoljaacutek Az
alumiacuteniumokra jellemző olvadaacutesi hőmeacuterseacuteklet leacutenyegesen alacsonyabb mint az
aceacutelokeacute megolvasztaacutesukhoz meacutegis sokkal toumlbb hő szuumlkseacuteges ami az alumiacuteniumok
sokkal nagyobb hővezető keacutepesseacutegeacutenek nagyobb fajlagos hőkapacitaacutesaacutenak eacutes
olvadaacuteshőjeacutenek koumlszoumlnhető A nagy meacuterteacutekű hőtaacutegulaacutes a hegeszteacutes soraacuten bevitt hő eacutes
annak a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatti gyors szeacutetaacuteramlaacutesa valamint a hűleacutes
koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes miatt az alumiacutenium oumltvoumlzetek
elteacuterő hegeszteacutestechnoloacutegiaacutet igeacutenyelnek [7][8]
31 Az alumiacuteniumok hegeszthetőseacutegeacutet befolyaacutesoloacute teacutenyezők
311 A feluumlleti oxidreacuteteg
Az alumiacutenium oxigeacuten iraacutenti affinitaacutesa annyira nagy hogy a feluumlleteacuten kialakuloacute Al2O3
reacuteteg veacutegleges eltaacutevoliacutetaacutesa nem lehetseacuteges Az oxidreacuteteg olvadaacutespontja 2050 degC amely
joacuteval nagyobb mint az alumiacutenium oumltvoumlzetekre jellemző 600 degC koumlruumlli olvadaacutesi
hőmeacuterseacuteklet A nagy kuumlloumlnbseacutegnek koumlszoumlnhetően hegeszteacutes soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera
amikor az alumiacutenium olvadeacutek aacutellapotba keruumll az oxidreacuteteg meacuteg szilaacuterd eacutes iacutegy
- 17 -
akadaacutelyozza a koumlteacutes kialakulaacutesaacutet Az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutet biztosiacutethatja a hegesztő
eljaacuteraacutes (pl AWI eljaacuteraacutes vaacuteltoacuteaacuteram alkalmazaacutesaacuteval) ellenkező esetben előzetes
feluumllettisztiacutetaacutesra van szuumlkseacuteg mely lehet mechanikus (pl csiszolaacutes) illetve keacutemiai (pl
savas vagy luacutegos paacutecolaacutes) A 6 taacuteblaacutezat tartalmazza a kuumlloumlnfeacutele hegesztő eljaacuteraacutesok soraacuten
az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak leggyakoribb moacutedjaacutet [7][8]
6 taacuteblaacutezat Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak moacutedja kuumlloumlnboumlző hegesztőeljaacuteraacutesok
eseteacuten [8]
Hegesztőeljaacuteraacutes Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesi moacutedja
Laacutenghegeszteacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel
AWI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal
VFI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal
BKI-eljaacuteraacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes Elektroacutednyomaacutes hataacutesaacutera feltoumlrik
Hidegsajtoloacute hegeszteacutes Az erő hataacutesaacutera feltoumlrik
Doumlrzshegeszteacutes Feluumlleti suacuterloacutedaacutessal
Ultrahanghegeszteacutes UH-frekvenciaacutejuacute rezgeacutesek hataacutesaacutera felleacutepő feluumlleti
suacuterloacutedaacutessal
312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A hegesztett alumiacutenium koumlteacutesek tuacutelnyomoacute toumlbbseacutegeacuteben a varratfeacutem szilaacuterdsaacutega eacutes
alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege elmarad az alapanyageacutetoacutel a hőhataacutesoumlvezetben pedig esetenkeacutent
meacuteg nagyobb szilaacuterdsaacutegcsoumlkkeneacutes figyelhető meg A jelentős kilaacutegyulaacutes miatt oumlmlesztő
hegeszteacutessel egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes nem hozhatoacute leacutetre A nemesiacutetett oumltvoumlzetek
hegeszteacutese soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera kuumlloumlnboumlző folyamatok zajlanak le a
hőhataacutesoumlvezetben Abban a tartomaacutenyban ahol a hőmeacuterseacuteklet meghaladja a szilaacuterd
oldatos tartomaacutenyt majd a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatt az anyag gyorsan lehűl
leacutenyegeacuteben meg is bdquoedződikrdquo Mesterseacutegesen oumlregiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten ezutaacuten az
oumlnnemesedeacutes is lezajlik iacutegy a mechanikai tulajdonsaacutegok az alapanyageacutehoz viszonyiacutetva
- 18 -
csak kis meacuterteacutekben romlanak Abban a tartomaacutenyban ahol csak a nemesiacuteteacutes
hőmeacuterseacutekleteacutet eacuteri el az anyag kilaacutegyulaacutes koumlvetkezik be a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok
nagy meacuterteacutekben romlanak a nyuacutelaacutes noumlvekedeacutese neacutelkuumll Nem nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacutesekor csak a kilaacutegyulaacutes figyelhető meg a hőhataacutesoumlvezetben Az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute
hogy az alumiacuteniumoumltvoumlzet tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően vaacuteltozoacute a hőhataacutesoumlvezet jellege de
megfigyelhető hogy mindegyik esetben jelentkezik valamilyen meacuterteacutekű kilaacutegyulaacutes A
kilaacutegyulaacutes meacuterteacutekeacutet a hegeszteacutestechnoloacutegia is befolyaacutesolja meacuterteacuteke csoumlkkenthető ha
mineacutel kisebb fajlagos hőbevitelű hőforraacutest alkalmazunk Ez a kilaacutegyulaacutes legkisebb
meacuterteacutekben ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes eseteacuten jelentkezik [7][8]
5 aacutebra Alumiacutenium oumltvoumlzetek kemeacutenyseacutegeacutenek vaacuteltozaacutesa a hőhataacutesoumlvezetben
oumlmlesztő hegeszteacutes soraacuten [8]
313 A varrat porozitaacutesa
Probleacutemaacutet okoznak a levegőből a hozaganyag eacutes az alapanyag feluumlleteacuteről a
hegfuumlrdőbe jutoacute szennyeződeacutesek de a legnagyobb veszeacutelyt szennyező gaacutezkeacutent a
hidrogeacuten jelenti mivel az alumiacuteniumban magasabb hőmeacuterseacutekleten nagy mennyiseacutegben
keacutepes oldoacutedni A hegfuumlrdő dermedeacutesekor az alumiacutenium gaacutezoldoacute keacutepesseacutege
drasztikusan majdnem szaacutezadreacuteszeacutere csoumlkken ezeacutert ekkor a fuumlrdőben leacutevő gaacutezok
taacutevozni igyekeznek aacutem ez a taacutevozaacutes nem koumlvetkezik be 100-ban a teljes
- 19 -
megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute
jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet
mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]
314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese
Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet
elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten
kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes
meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben
teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az
elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi
tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a
kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]
7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]
Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti
mennyiseacutege
[]
Oumltvoumlző
veszteseacuteg
[]
Kieacutegeacutes
meacuterteacuteke
[]
Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43
BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57
AlMg5 Mg 5 35 70
AWI VFI hegeszteacutes
(141131)
AlMg3 Mg 3 ~01 ~25
AlMg5 Mg 5 ~06 ~12
VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16
315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg
Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a
kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen
a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben
megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes
- 20 -
elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt
iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a
hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]
Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege
kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]
316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes
Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat
megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes
soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad
Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten
az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A
hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem
fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a
hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag
adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest
okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet
Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes
eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]
32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző
neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A
gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de
legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet
kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz
szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell
elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel
- 21 -
fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni
Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket
eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A
melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet
elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban
azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira
kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1
eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera
hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek
termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal
megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes
ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]
33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-
javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell
oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda
a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A
nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas
Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely
fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet
elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre
Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet
elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a
hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek
alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig
Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute
lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]
- 22 -
34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez
előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak
koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet
soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz
kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs
lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges
Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek
seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak
Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi
heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a
melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet
nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez
vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek
hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye
hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese
eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges
AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg
[8]
Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok
sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok
elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval
azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb
varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg
Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni
alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt
alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az
- 23 -
aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes
meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe
menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően
alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]
Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei
hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa
alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese
munkadarabok oumlsszefűzeacutese
fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa
kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese
hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa
illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa
kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese
Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel
hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri
hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett
koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb
repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]
35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez
leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a
koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes
ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak
koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag
kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az
alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA
nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg
- 24 -
kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint
aceacutelok eseteacuten [8][10]
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a
leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes
egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt
hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat
aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami
a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az
elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az
aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben
az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg
az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a
viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok
koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]
351 Hegesztő berendezeacutes
Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor
nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt
toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny
munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez
utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető
oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora
elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes
ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere
valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A
legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep
- 25 -
szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek
keacutesziacutethetők [8][12][13]
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi
aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a
munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti
tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel
a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet
eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos
vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen
felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy
azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű
elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb
probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az
eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez
Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű
alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes
elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve
alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute
heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]
A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat
alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is
szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a
hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor
az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]
- 26 -
8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]
Lemezvastagsaacuteg
[mm]
Elektroacuted aacutetmeacuterő
[mm]
Elektroacuted raacutediusz
[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel
05 16 35 50 65 25 25
08 16 45 50 74 35 36
10 16 5 100 80 40 46
13 16 6 100 875 45 51
16 16 6 100 98 52 58
20 22 7 150 110 57 66
25 22 8 150 125 65 71
32 22 9 150 146 71 76
352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a
hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg
eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek
eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az
elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a
koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute
alapanyagok eseteacuten [12]
Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő
varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat
soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a
soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg
noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute
alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az
alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a
- 27 -
legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium
oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a
varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]
6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)
20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium
oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219
eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40
mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb
aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban
- 28 -
megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő
meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad
aacutet [14]
Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből
adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely
a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel
vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos
adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen
meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]
Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes
a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes
eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes
toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll
vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher
elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy
kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]
8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]
A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely
az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat
Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen
- 29 -
csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a
kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa
ajaacutenlott [8]
Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes
Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse
alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető
a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott
melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti
nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg
eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell
noumlvelni az elektroacutederőt [8]
353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt
aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre
Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind
a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a
parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai
tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten
bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]
A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten
bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt
hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6
oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]
Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai
vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes
eseteacuteben sem [15]
- 30 -
9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]
Proacutebadarab
szaacutema
Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő
[perioacutedus]
Hegeszteacutesi aacuteram
[kA]
1 3237 2 235
2 3237 2 264
3 3237 2 269
4 3237 2 275
5 3237 1 264
6 3237 3 264
7 3237 4 264
8 3237 5 264
9 4709 2 264
10 3826 2 264
11 2649 2 264
12 2354 2 264
13 3237 2 287
10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
[MPa]
Folyaacuteshataacuter
[MPa]
Oumltvoumlző elemek []
Si Mn Mg Fe Cu Al
3056 2451 102 067 076 026 002 9724
A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje
nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt
folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb
hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a
kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]
- 31 -
9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]
Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse
meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett
maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes
csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten
laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]
10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]
A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos
szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A
heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja
- 32 -
Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel
szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett
koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a
heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11
aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett
koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]
11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
- 33 -
A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek
kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes
vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint
az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem
befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute
alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes
koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]
13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert
kemeacutenyseacutegek [15]
- 34 -
A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg
Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll
befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő
A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek
terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis
nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő
eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az
eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter
ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő
is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet
hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere
eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek
megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]
14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]
- 35 -
A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute
vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse
aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a
neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt
koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet
kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]
354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok
Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos
vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek
keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya
maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek
romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a
megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]
Max
te
rhel
eacutes [
N]
- 36 -
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok
haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet
elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a
keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el
Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben
koumlvetkezik be [8]
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert
alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő
helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a
vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer
az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő
koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez
oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg
veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram
eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb
hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az
effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]
Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő
tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos
hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy
meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem
megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem
elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]
A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt
koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium
hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute
megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-
oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos
szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek
kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute
- 37 -
tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet
kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]
16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]
- 38 -
Taacutevolsaacuteg [mm]
17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]
Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is
megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat
kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17
aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek
kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]
Kem
eacuteny
seacuteg
HV
02
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 11 -
25 Alumiacutenium oumltvoumlzetek az autoacuteiparban
Az alumiacutenium leacutenyegeacuteben a toumlmeggyaacutertaacutesaacutenak megkezdeacutese oacuteta jelen van az
autoacuteiparban 1899-ben bemutattaacutek az első alumiacutenium karosszeacuteriaacutejuacute versenyautoacutet majd
1901-ben Karl Benz megalkotta az első alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt motort Ezt
koumlvetően egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg fejlesztette tovaacutebb az alumiacutenium motor
koncepcioacutejaacutet eacutes alkalmaztaacutek toumlmeggyaacutertott valamint versenyekre szaacutent modellekben
egyaraacutent Az 1970-es olaj vaacutelsaacuteg utaacuten a meacuternoumlkoumlk toumlrekedni kezdtek az aceacutel
karosszeacuteriaelemek alumiacuteniummal valoacute helyettesiacuteteacuteseacutere az oumlssztoumlmeg jelentős
lecsoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben Ez a tendencia napjainkban sem vaacuteltozott A teljes meacuterteacutekben
alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteriaacutek egyelőre csak preacutemium kategoacuteriaacutes jaacuterművekben
talaacutelhatoacuteak meg Az első toumlmeggyaacutertott alumiacutenium karosszeacuteriaacutes autoacutet az Audi mutatta
be 1994-ben az A8-as tiacutepus formaacutejaacuteban Ezt koumlvetően a Mercedes a Porsche a Land
Rover eacutes a Jaguar is megkezdte az alumiacutenium karosszeacuteriaacutes csuacutecstermeacutekek gyaacutertaacutesaacutet [5]
Egy uacutejabb meacuterfoumlldkő koumlvetkezett be az autoacutegyaacutertaacutes toumlrteacutenelmeacuteben 2014-ben amikor
a Ford piacra dobta leghiacuteresebb pickup-jaacutenak leguacutejabb vaacuteltozataacutet amelyben szinteacuten
megjelent a teljes meacuterteacutekben alumiacuteniumboacutel gyaacutertott karosszeacuteria A Ford 150-esben
alkalmazott alumiacutenium karosszeacuteria 315 kg-mal lett koumlnnyebb mint aceacutel szerkezetű
elődje mind emellett joacuteval kevesebb a CO2 kibocsaacutetaacutesa valamint sokkal jobb
vezethetőseacuteg jellemzi [5]
Az alumiacutenium autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak tovaacutebbi előnye az alacsony sűrűseacutegeacuten kiacutevuumll
hogy nagyon joacute az energia elnyelő keacutepesseacutege A kuumllső ndash peacuteldaacuteul uumltkoumlzeacutes soraacuten felleacutepő ndash
hataacutesokat az aceacutelnaacutel keacutetszer hateacutekonyabban nyeli el eacuteppen ezeacutert alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt
energia elnyelő elemeket maacuter reacutegoacuteta hasznaacutelnak az autoacuteiparban A Tesla elektromos
autoacutekban peacuteldaacuteul haacuteromreacuteszes uumltkoumlzeacutesveacutedelmi rendszer talaacutelhatoacute Az első szint egy
alumiacuteniumboacutel keacuteszuumllt uumlteacuteselnyelő ruacuted mely kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően az uumltkoumlzeacutesi
energia elnyeleacutese mellett az autoacute eleacute keruumllő taacutergyat eltolni toumlrekszik az uacutetboacutel A maacutesodik
szint egy titaacutenboacutel keacuteszuumllt lemez mely veacutedi az autoacute elejeacuteben elhelyezkedő
legsebezhetőbb elemeket Veacuteguumll a harmadik szint egy bordaacutezott feluumlletű alumiacutenium
- 12 -
lemez mely szinteacuten energia elnyelő eacutes kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően segiacuteti az autoacute
mozdiacutethatatlan akadaacutelyok feletti aacutetsiklaacutesaacutet uumltkoumlzeacutes soraacuten [5]
A szerkezeti előnyein kiacutevuumll egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg igyekszik az alumiacutenium
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacutegaacutet is kihasznaacutelni Toumlrekednek az alumiacutenium alkatreacuteszeket
uacutejrahasznosiacutetott alapanyagboacutel legyaacutertani melyet eloumlregedett roncs autoacutekboacutel nyerneacutenek
ki [5]
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek kutataacutesa eacutes alkalmazaacutesa az autoacuteiparban hosszuacute idő oacuteta
zajlik mely soraacuten leacutenyegeacuteben az oumlsszes lehetseacuteges alumiacuteniumoumltvoumlzetet kiproacutebaacuteltaacutek eacutes
koumlrvonalazoacutedott mely oumltvoumlzőelemek alkalmazaacutesa a legmegfelelőbb [6]
A jaacuterművekben megtalaacutelhatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetek jelentős reacutesze alakiacutethatoacute oumltvoumlzet
melyet a karosszeacuteria előaacutelliacutetaacutesa soraacuten alkalmaznak Joacuteval kisebb mennyiseacutegben de jelen
vannak oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek is peacuteldaacuteul a dugattyuacutekban Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek koumlzoumltt
kuumlloumln csoportba soroljuk a dugattyuacute-oumltvoumlzeteket (Jeloumlleacutesuumlk Douml) melyek koumlzuumll
Euroacutepaacuteban a legelterjedtebbek a szilumin baacutezisuacute oumltvoumlzetek ezek koumlzuumll is az eutektikus
Douml Al-Si oumltvoumlzet A Douml Al-Si oumltvoumlzet 12 sziliacutecium tartalma mellett 1 rezet 1
nikkelt eacutes 1 magneacuteziumot is tartalmaz [2]
A 4 aacutebraacuten laacutethatoacute a fő oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega A karosszeacuteriaacutek aacuteltal
megkoumlvetelt nagy szilaacuterdsaacuteg miatt az iparban leggyakrabban a 2xxx 5xxx 6xxx illetve
7xxx csoportokba tartozoacute oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek fel Egy adott autoacute gyaacutertaacutesaacutehoz
felhasznaacutelt kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek szaacutema a gyaacutertaacutes volumeneacutetől fuumlgg Kissorozatban
gyaacutertott jaacutermű eseteacuten toumlrekednek minden egyes elemhez a lehető legmegfelelőbb
oumltvoumlzet hasznaacutelni ezzel ellenteacutetben toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten a gyaacutertaacutesi folyamat
egyszerűsiacuteteacutese eacutes a koumlltseacutegek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek
szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesa a ceacutel [6]
- 13 -
4 aacutebra Az oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega [3]
251 A leggyakrabban alkalmazott oumltvoumlzettiacutepusok tulajdonsaacutegai
2xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
Ezen oumltvoumlzetek elsőszaacutemuacute oumltvoumlzője a reacutez de gyakran maacutesodik elemkeacutent
magneacuteziumot is tartalmaznak Nagy szilaacuterdsaacuteguacuteak hőkezelhetők kivaacutelaacutesosan
kemeacutenyiacutethetők Nemesiacutetett aacutellapotban szilaacuterdsaacuteguk meghaladja az oumltvoumlzetlen aceacutelokeacutet
azonban a hőkezeleacutes hataacutesaacutera a nyuacutelaacutesuk csoumlkken A reacutez miatt a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteguk nem
olyan joacute mint a toumlbbi alumiacutenium oumltvoumlzeteacute tovaacutebbaacute egyes esetekben szemcsehataacuter menti
korroacutezioacutera is hajlamosak lehetnek A korroacutezioacutes probleacutemaacutek miatt lemez formaacuteban a 2xxx
jelű oumltvoumlzeteket aacuteltalaacuteban oumltvoumlzetlen alumiacuteniummal vagy magneacutezium eacutes sziliacutecium
oumltvoumlzeacutesű 6xxx jelű alumiacuteniummal boriacutetjaacutek mindkeacutet oldalaacuteroacutel esetleg 1 cinkkel
oumltvoumlzik a feluumlleteacutet a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteg javiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben [1][6]
5xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
A fő oumltvoumlző a magneacutezium melyet oumlnaacutelloacutean vagy mangaacutennal egyuumltt alkalmazva az
eredmeacuteny nagy szilaacuterdsaacuteguacute nem nemesiacutethető alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutethető oumltvoumlzet A Mg
sokkal hataacutesosabb szilaacuterdsaacuteg noumlvelő oumltvoumlző mint a mangaacuten Kb 08 Mg hataacutesa
megegyezik 125 mangaacuten hataacutesaacuteval eacutes sokkal toumlbbet is alkalmazhatunk belőle Ezek
az oumltvoumlzetek joacutel hegeszthetők eacutes joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacutegot mutatnak tengerviacutezben is
- 14 -
Alapvetően belső karosszeacuteriaelemek eacutes LPG gaacuteztartaacutelyok gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1]
[6]
6xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
A fő oumltvoumlző elemek a sziliacutecium eacutes a magneacutezium A kettős oumltvoumlzeacutesnek koumlszoumlnhetően
ezek az oumltvoumlzetek hőkezelhetők Az 5xxx jelű csoportnaacutel jobban sajtolhatoacutek eacutes
forgaacutecsolhatoacutek Szilaacuterdsaacuteguk koumlzepesnek mondhatoacute kisebb mint a 2xxx eacutes a 7xxx
csoportokba tartozoacute oumltvoumlzetekeacute de joacutel hegeszthetők eacutes alakiacutethatoacutek tovaacutebbaacute korroacutezioacuteval
szembeni ellenaacutellaacutesuk is kivaacuteloacute Uumltkoumlzeacutesveacutedelmi elemek uumlleacutesek loumlkhaacuteriacutetoacutek
karosszeacuteriaelemek eacutes alvaacutezkeretek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]
7xxx főcsoport tulajdonaacutegai
A fő oumltvoumlző elem a cink de kis mennyiseacutegben magneacuteziumot rezet eacutes kroacutemot is
tartalmazhatnak Ebbe a csoportba tartoznak a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium
oumltvoumlzetek Korroacutezioacuteval szembeni ellenaacutellaacutesuk eacutes hegeszthetőseacuteguumlk az oumltvoumlzeacutestől
fuumlggően vaacuteltozik alakiacutethatoacutesaacuteguk nem a legjobb de oumlnnemesedők mely hegeszteacutes
eseteacuten kifejezetten előnyoumls A főcsoport magasabb szilaacuterdsaacuteguacute tagjai hajlamosabbak a
korroacutezioacutes repedeacutesre ezeacutert aacuteltalaacuteban tuacuteloumlregiacutetett aacutellapotban alkalmazzaacutek őket A nagy
szilaacuterdsaacuteg mellett a joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg megtartaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben egyre toumlbbfeacutele
hőkezelő eljaacuteraacutest fejlesztenek ki ilyen peacuteldaacuteul a kettős oumlregiacuteteacutes mely soraacuten a
korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg noumlveleacutese mellett nem csoumlkken az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutega Nagy teherbiacuteraacutesuacute
elemek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]
Az 5 taacuteblaacutezat oumlsszefoglalja a kuumlloumlnboumlző iparaacutegakban leggyakrabban alkalmazott
kuumlloumlnfeacutele alumiacutenium oumltvoumlzettiacutepusokat
- 15 -
5 taacuteblaacutezat Kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek felhasznaacutelaacutesi teruumlletei [3]
Csoport Autoacute
gyaacutertaacutes
Hajoacutegyaacutertaacutes
off-shore
szerkezetek
Repuumllőgeacutep-
gyaacutertaacutes
Űrhajoacute
gyaacutertaacutes
Kereacutekpaacuter
gyaacutertaacutes Eacutepiacutetőipar
1xxx 1050
1200
2xxx
2008
2016
2036
2024 2195
2219 2014
3xxx 3003
3103
4xxx 4043
5xxx
5083
5182
5456
5754
5052
5059
5083
5086
5052 5059
6xxx 6016
6082
6061
6063
6061
6063
6061
6063
7xxx 7020 7068
7075
7005
7075 7020
- 16 -
3 ALUMIacuteNIUM OumlTVOumlZETEK HEGESZTHETŐSEacuteGE
Az anyagok hegeszthetőseacutege egy oumlsszetett tulajdonsaacuteg mely leacutenyegeacuteben a
hegeszteacutestechnoloacutegiaacutetoacutel fuumlggő alkalmassaacuteg egy olyan koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutera mely helyi
tulajdonsaacutegai eacutes a szerkezetre gyakorolt hataacutesa alapjaacuten teljesiacuteti a vele szemben
taacutemasztott koumlvetelmeacutenyeket Ebből koumlvetkezően tehaacutet a hegeszthetőseacuteg nem egzakt
tulajdonsaacuteg nincs egyeacutertelműen joacutel vagy rosszul hegeszthető anyag egyetlen
vizsgaacutelattal eacutes meacuterőszaacutemmal nem jellemezhető az egyes teacutenyezőket kuumlloumln-kuumlloumln
vizsgaacutelva minősiacutethetők a koumlteacutesek A hegeszthetőseacuteget befolyaacutesoloacute teacutenyezők a hegesztett
szerkezet kialakiacutetaacutesa a koumlteacutesben jelen leacutevő anyagok eacutes a koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz
alkalmazott hegeszteacutestechnoloacutegia [7]
Az alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek az aceacutelokeacutetoacutel Ezek
a sajaacutetos tulajdonsaacutegok leginkaacutebb az oumlmlesztő hegesztőeljaacuteraacutesokat befolyaacutesoljaacutek Az
alumiacuteniumokra jellemző olvadaacutesi hőmeacuterseacuteklet leacutenyegesen alacsonyabb mint az
aceacutelokeacute megolvasztaacutesukhoz meacutegis sokkal toumlbb hő szuumlkseacuteges ami az alumiacuteniumok
sokkal nagyobb hővezető keacutepesseacutegeacutenek nagyobb fajlagos hőkapacitaacutesaacutenak eacutes
olvadaacuteshőjeacutenek koumlszoumlnhető A nagy meacuterteacutekű hőtaacutegulaacutes a hegeszteacutes soraacuten bevitt hő eacutes
annak a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatti gyors szeacutetaacuteramlaacutesa valamint a hűleacutes
koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes miatt az alumiacutenium oumltvoumlzetek
elteacuterő hegeszteacutestechnoloacutegiaacutet igeacutenyelnek [7][8]
31 Az alumiacuteniumok hegeszthetőseacutegeacutet befolyaacutesoloacute teacutenyezők
311 A feluumlleti oxidreacuteteg
Az alumiacutenium oxigeacuten iraacutenti affinitaacutesa annyira nagy hogy a feluumlleteacuten kialakuloacute Al2O3
reacuteteg veacutegleges eltaacutevoliacutetaacutesa nem lehetseacuteges Az oxidreacuteteg olvadaacutespontja 2050 degC amely
joacuteval nagyobb mint az alumiacutenium oumltvoumlzetekre jellemző 600 degC koumlruumlli olvadaacutesi
hőmeacuterseacuteklet A nagy kuumlloumlnbseacutegnek koumlszoumlnhetően hegeszteacutes soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera
amikor az alumiacutenium olvadeacutek aacutellapotba keruumll az oxidreacuteteg meacuteg szilaacuterd eacutes iacutegy
- 17 -
akadaacutelyozza a koumlteacutes kialakulaacutesaacutet Az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutet biztosiacutethatja a hegesztő
eljaacuteraacutes (pl AWI eljaacuteraacutes vaacuteltoacuteaacuteram alkalmazaacutesaacuteval) ellenkező esetben előzetes
feluumllettisztiacutetaacutesra van szuumlkseacuteg mely lehet mechanikus (pl csiszolaacutes) illetve keacutemiai (pl
savas vagy luacutegos paacutecolaacutes) A 6 taacuteblaacutezat tartalmazza a kuumlloumlnfeacutele hegesztő eljaacuteraacutesok soraacuten
az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak leggyakoribb moacutedjaacutet [7][8]
6 taacuteblaacutezat Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak moacutedja kuumlloumlnboumlző hegesztőeljaacuteraacutesok
eseteacuten [8]
Hegesztőeljaacuteraacutes Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesi moacutedja
Laacutenghegeszteacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel
AWI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal
VFI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal
BKI-eljaacuteraacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes Elektroacutednyomaacutes hataacutesaacutera feltoumlrik
Hidegsajtoloacute hegeszteacutes Az erő hataacutesaacutera feltoumlrik
Doumlrzshegeszteacutes Feluumlleti suacuterloacutedaacutessal
Ultrahanghegeszteacutes UH-frekvenciaacutejuacute rezgeacutesek hataacutesaacutera felleacutepő feluumlleti
suacuterloacutedaacutessal
312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A hegesztett alumiacutenium koumlteacutesek tuacutelnyomoacute toumlbbseacutegeacuteben a varratfeacutem szilaacuterdsaacutega eacutes
alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege elmarad az alapanyageacutetoacutel a hőhataacutesoumlvezetben pedig esetenkeacutent
meacuteg nagyobb szilaacuterdsaacutegcsoumlkkeneacutes figyelhető meg A jelentős kilaacutegyulaacutes miatt oumlmlesztő
hegeszteacutessel egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes nem hozhatoacute leacutetre A nemesiacutetett oumltvoumlzetek
hegeszteacutese soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera kuumlloumlnboumlző folyamatok zajlanak le a
hőhataacutesoumlvezetben Abban a tartomaacutenyban ahol a hőmeacuterseacuteklet meghaladja a szilaacuterd
oldatos tartomaacutenyt majd a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatt az anyag gyorsan lehűl
leacutenyegeacuteben meg is bdquoedződikrdquo Mesterseacutegesen oumlregiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten ezutaacuten az
oumlnnemesedeacutes is lezajlik iacutegy a mechanikai tulajdonsaacutegok az alapanyageacutehoz viszonyiacutetva
- 18 -
csak kis meacuterteacutekben romlanak Abban a tartomaacutenyban ahol csak a nemesiacuteteacutes
hőmeacuterseacutekleteacutet eacuteri el az anyag kilaacutegyulaacutes koumlvetkezik be a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok
nagy meacuterteacutekben romlanak a nyuacutelaacutes noumlvekedeacutese neacutelkuumll Nem nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacutesekor csak a kilaacutegyulaacutes figyelhető meg a hőhataacutesoumlvezetben Az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute
hogy az alumiacuteniumoumltvoumlzet tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően vaacuteltozoacute a hőhataacutesoumlvezet jellege de
megfigyelhető hogy mindegyik esetben jelentkezik valamilyen meacuterteacutekű kilaacutegyulaacutes A
kilaacutegyulaacutes meacuterteacutekeacutet a hegeszteacutestechnoloacutegia is befolyaacutesolja meacuterteacuteke csoumlkkenthető ha
mineacutel kisebb fajlagos hőbevitelű hőforraacutest alkalmazunk Ez a kilaacutegyulaacutes legkisebb
meacuterteacutekben ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes eseteacuten jelentkezik [7][8]
5 aacutebra Alumiacutenium oumltvoumlzetek kemeacutenyseacutegeacutenek vaacuteltozaacutesa a hőhataacutesoumlvezetben
oumlmlesztő hegeszteacutes soraacuten [8]
313 A varrat porozitaacutesa
Probleacutemaacutet okoznak a levegőből a hozaganyag eacutes az alapanyag feluumlleteacuteről a
hegfuumlrdőbe jutoacute szennyeződeacutesek de a legnagyobb veszeacutelyt szennyező gaacutezkeacutent a
hidrogeacuten jelenti mivel az alumiacuteniumban magasabb hőmeacuterseacutekleten nagy mennyiseacutegben
keacutepes oldoacutedni A hegfuumlrdő dermedeacutesekor az alumiacutenium gaacutezoldoacute keacutepesseacutege
drasztikusan majdnem szaacutezadreacuteszeacutere csoumlkken ezeacutert ekkor a fuumlrdőben leacutevő gaacutezok
taacutevozni igyekeznek aacutem ez a taacutevozaacutes nem koumlvetkezik be 100-ban a teljes
- 19 -
megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute
jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet
mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]
314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese
Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet
elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten
kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes
meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben
teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az
elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi
tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a
kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]
7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]
Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti
mennyiseacutege
[]
Oumltvoumlző
veszteseacuteg
[]
Kieacutegeacutes
meacuterteacuteke
[]
Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43
BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57
AlMg5 Mg 5 35 70
AWI VFI hegeszteacutes
(141131)
AlMg3 Mg 3 ~01 ~25
AlMg5 Mg 5 ~06 ~12
VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16
315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg
Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a
kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen
a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben
megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes
- 20 -
elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt
iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a
hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]
Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege
kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]
316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes
Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat
megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes
soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad
Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten
az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A
hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem
fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a
hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag
adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest
okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet
Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes
eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]
32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző
neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A
gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de
legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet
kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz
szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell
elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel
- 21 -
fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni
Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket
eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A
melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet
elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban
azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira
kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1
eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera
hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek
termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal
megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes
ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]
33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-
javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell
oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda
a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A
nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas
Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely
fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet
elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre
Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet
elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a
hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek
alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig
Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute
lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]
- 22 -
34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez
előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak
koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet
soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz
kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs
lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges
Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek
seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak
Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi
heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a
melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet
nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez
vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek
hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye
hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese
eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges
AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg
[8]
Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok
sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok
elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval
azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb
varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg
Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni
alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt
alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az
- 23 -
aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes
meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe
menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően
alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]
Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei
hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa
alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese
munkadarabok oumlsszefűzeacutese
fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa
kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese
hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa
illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa
kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese
Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel
hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri
hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett
koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb
repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]
35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez
leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a
koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes
ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak
koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag
kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az
alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA
nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg
- 24 -
kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint
aceacutelok eseteacuten [8][10]
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a
leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes
egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt
hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat
aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami
a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az
elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az
aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben
az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg
az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a
viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok
koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]
351 Hegesztő berendezeacutes
Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor
nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt
toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny
munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez
utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető
oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora
elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes
ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere
valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A
legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep
- 25 -
szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek
keacutesziacutethetők [8][12][13]
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi
aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a
munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti
tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel
a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet
eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos
vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen
felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy
azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű
elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb
probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az
eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez
Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű
alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes
elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve
alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute
heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]
A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat
alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is
szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a
hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor
az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]
- 26 -
8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]
Lemezvastagsaacuteg
[mm]
Elektroacuted aacutetmeacuterő
[mm]
Elektroacuted raacutediusz
[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel
05 16 35 50 65 25 25
08 16 45 50 74 35 36
10 16 5 100 80 40 46
13 16 6 100 875 45 51
16 16 6 100 98 52 58
20 22 7 150 110 57 66
25 22 8 150 125 65 71
32 22 9 150 146 71 76
352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a
hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg
eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek
eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az
elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a
koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute
alapanyagok eseteacuten [12]
Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő
varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat
soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a
soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg
noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute
alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az
alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a
- 27 -
legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium
oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a
varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]
6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)
20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium
oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219
eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40
mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb
aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban
- 28 -
megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő
meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad
aacutet [14]
Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből
adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely
a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel
vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos
adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen
meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]
Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes
a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes
eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes
toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll
vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher
elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy
kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]
8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]
A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely
az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat
Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen
- 29 -
csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a
kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa
ajaacutenlott [8]
Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes
Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse
alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető
a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott
melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti
nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg
eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell
noumlvelni az elektroacutederőt [8]
353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt
aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre
Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind
a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a
parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai
tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten
bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]
A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten
bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt
hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6
oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]
Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai
vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes
eseteacuteben sem [15]
- 30 -
9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]
Proacutebadarab
szaacutema
Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő
[perioacutedus]
Hegeszteacutesi aacuteram
[kA]
1 3237 2 235
2 3237 2 264
3 3237 2 269
4 3237 2 275
5 3237 1 264
6 3237 3 264
7 3237 4 264
8 3237 5 264
9 4709 2 264
10 3826 2 264
11 2649 2 264
12 2354 2 264
13 3237 2 287
10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
[MPa]
Folyaacuteshataacuter
[MPa]
Oumltvoumlző elemek []
Si Mn Mg Fe Cu Al
3056 2451 102 067 076 026 002 9724
A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje
nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt
folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb
hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a
kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]
- 31 -
9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]
Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse
meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett
maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes
csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten
laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]
10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]
A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos
szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A
heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja
- 32 -
Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel
szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett
koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a
heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11
aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett
koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]
11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
- 33 -
A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek
kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes
vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint
az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem
befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute
alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes
koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]
13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert
kemeacutenyseacutegek [15]
- 34 -
A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg
Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll
befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő
A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek
terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis
nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő
eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az
eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter
ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő
is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet
hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere
eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek
megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]
14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]
- 35 -
A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute
vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse
aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a
neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt
koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet
kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]
354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok
Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos
vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek
keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya
maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek
romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a
megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]
Max
te
rhel
eacutes [
N]
- 36 -
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok
haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet
elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a
keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el
Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben
koumlvetkezik be [8]
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert
alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő
helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a
vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer
az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő
koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez
oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg
veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram
eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb
hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az
effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]
Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő
tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos
hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy
meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem
megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem
elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]
A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt
koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium
hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute
megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-
oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos
szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek
kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute
- 37 -
tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet
kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]
16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]
- 38 -
Taacutevolsaacuteg [mm]
17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]
Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is
megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat
kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17
aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek
kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]
Kem
eacuteny
seacuteg
HV
02
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 12 -
lemez mely szinteacuten energia elnyelő eacutes kialakiacutetaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően segiacuteti az autoacute
mozdiacutethatatlan akadaacutelyok feletti aacutetsiklaacutesaacutet uumltkoumlzeacutes soraacuten [5]
A szerkezeti előnyein kiacutevuumll egyre toumlbb autoacutegyaacutertoacute ceacuteg igyekszik az alumiacutenium
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacutegaacutet is kihasznaacutelni Toumlrekednek az alumiacutenium alkatreacuteszeket
uacutejrahasznosiacutetott alapanyagboacutel legyaacutertani melyet eloumlregedett roncs autoacutekboacutel nyerneacutenek
ki [5]
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek kutataacutesa eacutes alkalmazaacutesa az autoacuteiparban hosszuacute idő oacuteta
zajlik mely soraacuten leacutenyegeacuteben az oumlsszes lehetseacuteges alumiacuteniumoumltvoumlzetet kiproacutebaacuteltaacutek eacutes
koumlrvonalazoacutedott mely oumltvoumlzőelemek alkalmazaacutesa a legmegfelelőbb [6]
A jaacuterművekben megtalaacutelhatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetek jelentős reacutesze alakiacutethatoacute oumltvoumlzet
melyet a karosszeacuteria előaacutelliacutetaacutesa soraacuten alkalmaznak Joacuteval kisebb mennyiseacutegben de jelen
vannak oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek is peacuteldaacuteul a dugattyuacutekban Az oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek koumlzoumltt
kuumlloumln csoportba soroljuk a dugattyuacute-oumltvoumlzeteket (Jeloumlleacutesuumlk Douml) melyek koumlzuumll
Euroacutepaacuteban a legelterjedtebbek a szilumin baacutezisuacute oumltvoumlzetek ezek koumlzuumll is az eutektikus
Douml Al-Si oumltvoumlzet A Douml Al-Si oumltvoumlzet 12 sziliacutecium tartalma mellett 1 rezet 1
nikkelt eacutes 1 magneacuteziumot is tartalmaz [2]
A 4 aacutebraacuten laacutethatoacute a fő oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega A karosszeacuteriaacutek aacuteltal
megkoumlvetelt nagy szilaacuterdsaacuteg miatt az iparban leggyakrabban a 2xxx 5xxx 6xxx illetve
7xxx csoportokba tartozoacute oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek fel Egy adott autoacute gyaacutertaacutesaacutehoz
felhasznaacutelt kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek szaacutema a gyaacutertaacutes volumeneacutetől fuumlgg Kissorozatban
gyaacutertott jaacutermű eseteacuten toumlrekednek minden egyes elemhez a lehető legmegfelelőbb
oumltvoumlzet hasznaacutelni ezzel ellenteacutetben toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten a gyaacutertaacutesi folyamat
egyszerűsiacuteteacutese eacutes a koumlltseacutegek minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben a kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek
szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesa a ceacutel [6]
- 13 -
4 aacutebra Az oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega [3]
251 A leggyakrabban alkalmazott oumltvoumlzettiacutepusok tulajdonsaacutegai
2xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
Ezen oumltvoumlzetek elsőszaacutemuacute oumltvoumlzője a reacutez de gyakran maacutesodik elemkeacutent
magneacuteziumot is tartalmaznak Nagy szilaacuterdsaacuteguacuteak hőkezelhetők kivaacutelaacutesosan
kemeacutenyiacutethetők Nemesiacutetett aacutellapotban szilaacuterdsaacuteguk meghaladja az oumltvoumlzetlen aceacutelokeacutet
azonban a hőkezeleacutes hataacutesaacutera a nyuacutelaacutesuk csoumlkken A reacutez miatt a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteguk nem
olyan joacute mint a toumlbbi alumiacutenium oumltvoumlzeteacute tovaacutebbaacute egyes esetekben szemcsehataacuter menti
korroacutezioacutera is hajlamosak lehetnek A korroacutezioacutes probleacutemaacutek miatt lemez formaacuteban a 2xxx
jelű oumltvoumlzeteket aacuteltalaacuteban oumltvoumlzetlen alumiacuteniummal vagy magneacutezium eacutes sziliacutecium
oumltvoumlzeacutesű 6xxx jelű alumiacuteniummal boriacutetjaacutek mindkeacutet oldalaacuteroacutel esetleg 1 cinkkel
oumltvoumlzik a feluumlleteacutet a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteg javiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben [1][6]
5xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
A fő oumltvoumlző a magneacutezium melyet oumlnaacutelloacutean vagy mangaacutennal egyuumltt alkalmazva az
eredmeacuteny nagy szilaacuterdsaacuteguacute nem nemesiacutethető alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutethető oumltvoumlzet A Mg
sokkal hataacutesosabb szilaacuterdsaacuteg noumlvelő oumltvoumlző mint a mangaacuten Kb 08 Mg hataacutesa
megegyezik 125 mangaacuten hataacutesaacuteval eacutes sokkal toumlbbet is alkalmazhatunk belőle Ezek
az oumltvoumlzetek joacutel hegeszthetők eacutes joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacutegot mutatnak tengerviacutezben is
- 14 -
Alapvetően belső karosszeacuteriaelemek eacutes LPG gaacuteztartaacutelyok gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1]
[6]
6xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
A fő oumltvoumlző elemek a sziliacutecium eacutes a magneacutezium A kettős oumltvoumlzeacutesnek koumlszoumlnhetően
ezek az oumltvoumlzetek hőkezelhetők Az 5xxx jelű csoportnaacutel jobban sajtolhatoacutek eacutes
forgaacutecsolhatoacutek Szilaacuterdsaacuteguk koumlzepesnek mondhatoacute kisebb mint a 2xxx eacutes a 7xxx
csoportokba tartozoacute oumltvoumlzetekeacute de joacutel hegeszthetők eacutes alakiacutethatoacutek tovaacutebbaacute korroacutezioacuteval
szembeni ellenaacutellaacutesuk is kivaacuteloacute Uumltkoumlzeacutesveacutedelmi elemek uumlleacutesek loumlkhaacuteriacutetoacutek
karosszeacuteriaelemek eacutes alvaacutezkeretek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]
7xxx főcsoport tulajdonaacutegai
A fő oumltvoumlző elem a cink de kis mennyiseacutegben magneacuteziumot rezet eacutes kroacutemot is
tartalmazhatnak Ebbe a csoportba tartoznak a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium
oumltvoumlzetek Korroacutezioacuteval szembeni ellenaacutellaacutesuk eacutes hegeszthetőseacuteguumlk az oumltvoumlzeacutestől
fuumlggően vaacuteltozik alakiacutethatoacutesaacuteguk nem a legjobb de oumlnnemesedők mely hegeszteacutes
eseteacuten kifejezetten előnyoumls A főcsoport magasabb szilaacuterdsaacuteguacute tagjai hajlamosabbak a
korroacutezioacutes repedeacutesre ezeacutert aacuteltalaacuteban tuacuteloumlregiacutetett aacutellapotban alkalmazzaacutek őket A nagy
szilaacuterdsaacuteg mellett a joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg megtartaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben egyre toumlbbfeacutele
hőkezelő eljaacuteraacutest fejlesztenek ki ilyen peacuteldaacuteul a kettős oumlregiacuteteacutes mely soraacuten a
korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg noumlveleacutese mellett nem csoumlkken az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutega Nagy teherbiacuteraacutesuacute
elemek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]
Az 5 taacuteblaacutezat oumlsszefoglalja a kuumlloumlnboumlző iparaacutegakban leggyakrabban alkalmazott
kuumlloumlnfeacutele alumiacutenium oumltvoumlzettiacutepusokat
- 15 -
5 taacuteblaacutezat Kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek felhasznaacutelaacutesi teruumlletei [3]
Csoport Autoacute
gyaacutertaacutes
Hajoacutegyaacutertaacutes
off-shore
szerkezetek
Repuumllőgeacutep-
gyaacutertaacutes
Űrhajoacute
gyaacutertaacutes
Kereacutekpaacuter
gyaacutertaacutes Eacutepiacutetőipar
1xxx 1050
1200
2xxx
2008
2016
2036
2024 2195
2219 2014
3xxx 3003
3103
4xxx 4043
5xxx
5083
5182
5456
5754
5052
5059
5083
5086
5052 5059
6xxx 6016
6082
6061
6063
6061
6063
6061
6063
7xxx 7020 7068
7075
7005
7075 7020
- 16 -
3 ALUMIacuteNIUM OumlTVOumlZETEK HEGESZTHETŐSEacuteGE
Az anyagok hegeszthetőseacutege egy oumlsszetett tulajdonsaacuteg mely leacutenyegeacuteben a
hegeszteacutestechnoloacutegiaacutetoacutel fuumlggő alkalmassaacuteg egy olyan koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutera mely helyi
tulajdonsaacutegai eacutes a szerkezetre gyakorolt hataacutesa alapjaacuten teljesiacuteti a vele szemben
taacutemasztott koumlvetelmeacutenyeket Ebből koumlvetkezően tehaacutet a hegeszthetőseacuteg nem egzakt
tulajdonsaacuteg nincs egyeacutertelműen joacutel vagy rosszul hegeszthető anyag egyetlen
vizsgaacutelattal eacutes meacuterőszaacutemmal nem jellemezhető az egyes teacutenyezőket kuumlloumln-kuumlloumln
vizsgaacutelva minősiacutethetők a koumlteacutesek A hegeszthetőseacuteget befolyaacutesoloacute teacutenyezők a hegesztett
szerkezet kialakiacutetaacutesa a koumlteacutesben jelen leacutevő anyagok eacutes a koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz
alkalmazott hegeszteacutestechnoloacutegia [7]
Az alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek az aceacutelokeacutetoacutel Ezek
a sajaacutetos tulajdonsaacutegok leginkaacutebb az oumlmlesztő hegesztőeljaacuteraacutesokat befolyaacutesoljaacutek Az
alumiacuteniumokra jellemző olvadaacutesi hőmeacuterseacuteklet leacutenyegesen alacsonyabb mint az
aceacutelokeacute megolvasztaacutesukhoz meacutegis sokkal toumlbb hő szuumlkseacuteges ami az alumiacuteniumok
sokkal nagyobb hővezető keacutepesseacutegeacutenek nagyobb fajlagos hőkapacitaacutesaacutenak eacutes
olvadaacuteshőjeacutenek koumlszoumlnhető A nagy meacuterteacutekű hőtaacutegulaacutes a hegeszteacutes soraacuten bevitt hő eacutes
annak a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatti gyors szeacutetaacuteramlaacutesa valamint a hűleacutes
koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes miatt az alumiacutenium oumltvoumlzetek
elteacuterő hegeszteacutestechnoloacutegiaacutet igeacutenyelnek [7][8]
31 Az alumiacuteniumok hegeszthetőseacutegeacutet befolyaacutesoloacute teacutenyezők
311 A feluumlleti oxidreacuteteg
Az alumiacutenium oxigeacuten iraacutenti affinitaacutesa annyira nagy hogy a feluumlleteacuten kialakuloacute Al2O3
reacuteteg veacutegleges eltaacutevoliacutetaacutesa nem lehetseacuteges Az oxidreacuteteg olvadaacutespontja 2050 degC amely
joacuteval nagyobb mint az alumiacutenium oumltvoumlzetekre jellemző 600 degC koumlruumlli olvadaacutesi
hőmeacuterseacuteklet A nagy kuumlloumlnbseacutegnek koumlszoumlnhetően hegeszteacutes soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera
amikor az alumiacutenium olvadeacutek aacutellapotba keruumll az oxidreacuteteg meacuteg szilaacuterd eacutes iacutegy
- 17 -
akadaacutelyozza a koumlteacutes kialakulaacutesaacutet Az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutet biztosiacutethatja a hegesztő
eljaacuteraacutes (pl AWI eljaacuteraacutes vaacuteltoacuteaacuteram alkalmazaacutesaacuteval) ellenkező esetben előzetes
feluumllettisztiacutetaacutesra van szuumlkseacuteg mely lehet mechanikus (pl csiszolaacutes) illetve keacutemiai (pl
savas vagy luacutegos paacutecolaacutes) A 6 taacuteblaacutezat tartalmazza a kuumlloumlnfeacutele hegesztő eljaacuteraacutesok soraacuten
az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak leggyakoribb moacutedjaacutet [7][8]
6 taacuteblaacutezat Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak moacutedja kuumlloumlnboumlző hegesztőeljaacuteraacutesok
eseteacuten [8]
Hegesztőeljaacuteraacutes Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesi moacutedja
Laacutenghegeszteacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel
AWI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal
VFI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal
BKI-eljaacuteraacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes Elektroacutednyomaacutes hataacutesaacutera feltoumlrik
Hidegsajtoloacute hegeszteacutes Az erő hataacutesaacutera feltoumlrik
Doumlrzshegeszteacutes Feluumlleti suacuterloacutedaacutessal
Ultrahanghegeszteacutes UH-frekvenciaacutejuacute rezgeacutesek hataacutesaacutera felleacutepő feluumlleti
suacuterloacutedaacutessal
312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A hegesztett alumiacutenium koumlteacutesek tuacutelnyomoacute toumlbbseacutegeacuteben a varratfeacutem szilaacuterdsaacutega eacutes
alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege elmarad az alapanyageacutetoacutel a hőhataacutesoumlvezetben pedig esetenkeacutent
meacuteg nagyobb szilaacuterdsaacutegcsoumlkkeneacutes figyelhető meg A jelentős kilaacutegyulaacutes miatt oumlmlesztő
hegeszteacutessel egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes nem hozhatoacute leacutetre A nemesiacutetett oumltvoumlzetek
hegeszteacutese soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera kuumlloumlnboumlző folyamatok zajlanak le a
hőhataacutesoumlvezetben Abban a tartomaacutenyban ahol a hőmeacuterseacuteklet meghaladja a szilaacuterd
oldatos tartomaacutenyt majd a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatt az anyag gyorsan lehűl
leacutenyegeacuteben meg is bdquoedződikrdquo Mesterseacutegesen oumlregiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten ezutaacuten az
oumlnnemesedeacutes is lezajlik iacutegy a mechanikai tulajdonsaacutegok az alapanyageacutehoz viszonyiacutetva
- 18 -
csak kis meacuterteacutekben romlanak Abban a tartomaacutenyban ahol csak a nemesiacuteteacutes
hőmeacuterseacutekleteacutet eacuteri el az anyag kilaacutegyulaacutes koumlvetkezik be a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok
nagy meacuterteacutekben romlanak a nyuacutelaacutes noumlvekedeacutese neacutelkuumll Nem nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacutesekor csak a kilaacutegyulaacutes figyelhető meg a hőhataacutesoumlvezetben Az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute
hogy az alumiacuteniumoumltvoumlzet tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően vaacuteltozoacute a hőhataacutesoumlvezet jellege de
megfigyelhető hogy mindegyik esetben jelentkezik valamilyen meacuterteacutekű kilaacutegyulaacutes A
kilaacutegyulaacutes meacuterteacutekeacutet a hegeszteacutestechnoloacutegia is befolyaacutesolja meacuterteacuteke csoumlkkenthető ha
mineacutel kisebb fajlagos hőbevitelű hőforraacutest alkalmazunk Ez a kilaacutegyulaacutes legkisebb
meacuterteacutekben ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes eseteacuten jelentkezik [7][8]
5 aacutebra Alumiacutenium oumltvoumlzetek kemeacutenyseacutegeacutenek vaacuteltozaacutesa a hőhataacutesoumlvezetben
oumlmlesztő hegeszteacutes soraacuten [8]
313 A varrat porozitaacutesa
Probleacutemaacutet okoznak a levegőből a hozaganyag eacutes az alapanyag feluumlleteacuteről a
hegfuumlrdőbe jutoacute szennyeződeacutesek de a legnagyobb veszeacutelyt szennyező gaacutezkeacutent a
hidrogeacuten jelenti mivel az alumiacuteniumban magasabb hőmeacuterseacutekleten nagy mennyiseacutegben
keacutepes oldoacutedni A hegfuumlrdő dermedeacutesekor az alumiacutenium gaacutezoldoacute keacutepesseacutege
drasztikusan majdnem szaacutezadreacuteszeacutere csoumlkken ezeacutert ekkor a fuumlrdőben leacutevő gaacutezok
taacutevozni igyekeznek aacutem ez a taacutevozaacutes nem koumlvetkezik be 100-ban a teljes
- 19 -
megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute
jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet
mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]
314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese
Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet
elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten
kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes
meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben
teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az
elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi
tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a
kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]
7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]
Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti
mennyiseacutege
[]
Oumltvoumlző
veszteseacuteg
[]
Kieacutegeacutes
meacuterteacuteke
[]
Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43
BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57
AlMg5 Mg 5 35 70
AWI VFI hegeszteacutes
(141131)
AlMg3 Mg 3 ~01 ~25
AlMg5 Mg 5 ~06 ~12
VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16
315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg
Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a
kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen
a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben
megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes
- 20 -
elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt
iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a
hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]
Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege
kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]
316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes
Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat
megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes
soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad
Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten
az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A
hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem
fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a
hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag
adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest
okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet
Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes
eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]
32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző
neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A
gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de
legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet
kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz
szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell
elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel
- 21 -
fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni
Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket
eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A
melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet
elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban
azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira
kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1
eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera
hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek
termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal
megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes
ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]
33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-
javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell
oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda
a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A
nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas
Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely
fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet
elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre
Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet
elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a
hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek
alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig
Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute
lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]
- 22 -
34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez
előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak
koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet
soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz
kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs
lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges
Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek
seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak
Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi
heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a
melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet
nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez
vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek
hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye
hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese
eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges
AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg
[8]
Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok
sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok
elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval
azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb
varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg
Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni
alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt
alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az
- 23 -
aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes
meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe
menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően
alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]
Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei
hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa
alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese
munkadarabok oumlsszefűzeacutese
fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa
kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese
hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa
illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa
kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese
Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel
hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri
hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett
koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb
repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]
35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez
leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a
koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes
ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak
koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag
kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az
alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA
nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg
- 24 -
kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint
aceacutelok eseteacuten [8][10]
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a
leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes
egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt
hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat
aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami
a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az
elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az
aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben
az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg
az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a
viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok
koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]
351 Hegesztő berendezeacutes
Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor
nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt
toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny
munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez
utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető
oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora
elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes
ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere
valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A
legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep
- 25 -
szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek
keacutesziacutethetők [8][12][13]
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi
aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a
munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti
tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel
a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet
eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos
vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen
felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy
azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű
elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb
probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az
eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez
Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű
alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes
elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve
alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute
heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]
A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat
alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is
szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a
hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor
az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]
- 26 -
8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]
Lemezvastagsaacuteg
[mm]
Elektroacuted aacutetmeacuterő
[mm]
Elektroacuted raacutediusz
[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel
05 16 35 50 65 25 25
08 16 45 50 74 35 36
10 16 5 100 80 40 46
13 16 6 100 875 45 51
16 16 6 100 98 52 58
20 22 7 150 110 57 66
25 22 8 150 125 65 71
32 22 9 150 146 71 76
352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a
hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg
eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek
eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az
elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a
koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute
alapanyagok eseteacuten [12]
Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő
varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat
soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a
soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg
noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute
alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az
alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a
- 27 -
legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium
oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a
varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]
6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)
20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium
oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219
eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40
mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb
aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban
- 28 -
megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő
meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad
aacutet [14]
Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből
adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely
a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel
vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos
adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen
meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]
Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes
a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes
eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes
toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll
vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher
elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy
kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]
8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]
A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely
az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat
Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen
- 29 -
csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a
kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa
ajaacutenlott [8]
Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes
Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse
alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető
a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott
melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti
nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg
eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell
noumlvelni az elektroacutederőt [8]
353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt
aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre
Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind
a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a
parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai
tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten
bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]
A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten
bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt
hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6
oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]
Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai
vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes
eseteacuteben sem [15]
- 30 -
9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]
Proacutebadarab
szaacutema
Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő
[perioacutedus]
Hegeszteacutesi aacuteram
[kA]
1 3237 2 235
2 3237 2 264
3 3237 2 269
4 3237 2 275
5 3237 1 264
6 3237 3 264
7 3237 4 264
8 3237 5 264
9 4709 2 264
10 3826 2 264
11 2649 2 264
12 2354 2 264
13 3237 2 287
10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
[MPa]
Folyaacuteshataacuter
[MPa]
Oumltvoumlző elemek []
Si Mn Mg Fe Cu Al
3056 2451 102 067 076 026 002 9724
A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje
nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt
folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb
hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a
kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]
- 31 -
9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]
Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse
meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett
maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes
csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten
laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]
10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]
A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos
szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A
heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja
- 32 -
Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel
szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett
koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a
heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11
aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett
koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]
11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
- 33 -
A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek
kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes
vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint
az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem
befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute
alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes
koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]
13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert
kemeacutenyseacutegek [15]
- 34 -
A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg
Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll
befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő
A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek
terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis
nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő
eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az
eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter
ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő
is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet
hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere
eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek
megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]
14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]
- 35 -
A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute
vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse
aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a
neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt
koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet
kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]
354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok
Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos
vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek
keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya
maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek
romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a
megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]
Max
te
rhel
eacutes [
N]
- 36 -
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok
haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet
elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a
keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el
Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben
koumlvetkezik be [8]
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert
alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő
helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a
vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer
az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő
koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez
oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg
veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram
eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb
hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az
effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]
Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő
tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos
hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy
meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem
megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem
elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]
A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt
koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium
hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute
megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-
oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos
szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek
kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute
- 37 -
tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet
kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]
16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]
- 38 -
Taacutevolsaacuteg [mm]
17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]
Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is
megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat
kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17
aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek
kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]
Kem
eacuteny
seacuteg
HV
02
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 13 -
4 aacutebra Az oumltvoumlzetcsoportok jellemző szilaacuterdsaacutega [3]
251 A leggyakrabban alkalmazott oumltvoumlzettiacutepusok tulajdonsaacutegai
2xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
Ezen oumltvoumlzetek elsőszaacutemuacute oumltvoumlzője a reacutez de gyakran maacutesodik elemkeacutent
magneacuteziumot is tartalmaznak Nagy szilaacuterdsaacuteguacuteak hőkezelhetők kivaacutelaacutesosan
kemeacutenyiacutethetők Nemesiacutetett aacutellapotban szilaacuterdsaacuteguk meghaladja az oumltvoumlzetlen aceacutelokeacutet
azonban a hőkezeleacutes hataacutesaacutera a nyuacutelaacutesuk csoumlkken A reacutez miatt a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteguk nem
olyan joacute mint a toumlbbi alumiacutenium oumltvoumlzeteacute tovaacutebbaacute egyes esetekben szemcsehataacuter menti
korroacutezioacutera is hajlamosak lehetnek A korroacutezioacutes probleacutemaacutek miatt lemez formaacuteban a 2xxx
jelű oumltvoumlzeteket aacuteltalaacuteban oumltvoumlzetlen alumiacuteniummal vagy magneacutezium eacutes sziliacutecium
oumltvoumlzeacutesű 6xxx jelű alumiacuteniummal boriacutetjaacutek mindkeacutet oldalaacuteroacutel esetleg 1 cinkkel
oumltvoumlzik a feluumlleteacutet a korroacutezioacute aacutelloacutesaacuteg javiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben [1][6]
5xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
A fő oumltvoumlző a magneacutezium melyet oumlnaacutelloacutean vagy mangaacutennal egyuumltt alkalmazva az
eredmeacuteny nagy szilaacuterdsaacuteguacute nem nemesiacutethető alakiacutetaacutessal kemeacutenyiacutethető oumltvoumlzet A Mg
sokkal hataacutesosabb szilaacuterdsaacuteg noumlvelő oumltvoumlző mint a mangaacuten Kb 08 Mg hataacutesa
megegyezik 125 mangaacuten hataacutesaacuteval eacutes sokkal toumlbbet is alkalmazhatunk belőle Ezek
az oumltvoumlzetek joacutel hegeszthetők eacutes joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacutegot mutatnak tengerviacutezben is
- 14 -
Alapvetően belső karosszeacuteriaelemek eacutes LPG gaacuteztartaacutelyok gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1]
[6]
6xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
A fő oumltvoumlző elemek a sziliacutecium eacutes a magneacutezium A kettős oumltvoumlzeacutesnek koumlszoumlnhetően
ezek az oumltvoumlzetek hőkezelhetők Az 5xxx jelű csoportnaacutel jobban sajtolhatoacutek eacutes
forgaacutecsolhatoacutek Szilaacuterdsaacuteguk koumlzepesnek mondhatoacute kisebb mint a 2xxx eacutes a 7xxx
csoportokba tartozoacute oumltvoumlzetekeacute de joacutel hegeszthetők eacutes alakiacutethatoacutek tovaacutebbaacute korroacutezioacuteval
szembeni ellenaacutellaacutesuk is kivaacuteloacute Uumltkoumlzeacutesveacutedelmi elemek uumlleacutesek loumlkhaacuteriacutetoacutek
karosszeacuteriaelemek eacutes alvaacutezkeretek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]
7xxx főcsoport tulajdonaacutegai
A fő oumltvoumlző elem a cink de kis mennyiseacutegben magneacuteziumot rezet eacutes kroacutemot is
tartalmazhatnak Ebbe a csoportba tartoznak a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium
oumltvoumlzetek Korroacutezioacuteval szembeni ellenaacutellaacutesuk eacutes hegeszthetőseacuteguumlk az oumltvoumlzeacutestől
fuumlggően vaacuteltozik alakiacutethatoacutesaacuteguk nem a legjobb de oumlnnemesedők mely hegeszteacutes
eseteacuten kifejezetten előnyoumls A főcsoport magasabb szilaacuterdsaacuteguacute tagjai hajlamosabbak a
korroacutezioacutes repedeacutesre ezeacutert aacuteltalaacuteban tuacuteloumlregiacutetett aacutellapotban alkalmazzaacutek őket A nagy
szilaacuterdsaacuteg mellett a joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg megtartaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben egyre toumlbbfeacutele
hőkezelő eljaacuteraacutest fejlesztenek ki ilyen peacuteldaacuteul a kettős oumlregiacuteteacutes mely soraacuten a
korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg noumlveleacutese mellett nem csoumlkken az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutega Nagy teherbiacuteraacutesuacute
elemek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]
Az 5 taacuteblaacutezat oumlsszefoglalja a kuumlloumlnboumlző iparaacutegakban leggyakrabban alkalmazott
kuumlloumlnfeacutele alumiacutenium oumltvoumlzettiacutepusokat
- 15 -
5 taacuteblaacutezat Kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek felhasznaacutelaacutesi teruumlletei [3]
Csoport Autoacute
gyaacutertaacutes
Hajoacutegyaacutertaacutes
off-shore
szerkezetek
Repuumllőgeacutep-
gyaacutertaacutes
Űrhajoacute
gyaacutertaacutes
Kereacutekpaacuter
gyaacutertaacutes Eacutepiacutetőipar
1xxx 1050
1200
2xxx
2008
2016
2036
2024 2195
2219 2014
3xxx 3003
3103
4xxx 4043
5xxx
5083
5182
5456
5754
5052
5059
5083
5086
5052 5059
6xxx 6016
6082
6061
6063
6061
6063
6061
6063
7xxx 7020 7068
7075
7005
7075 7020
- 16 -
3 ALUMIacuteNIUM OumlTVOumlZETEK HEGESZTHETŐSEacuteGE
Az anyagok hegeszthetőseacutege egy oumlsszetett tulajdonsaacuteg mely leacutenyegeacuteben a
hegeszteacutestechnoloacutegiaacutetoacutel fuumlggő alkalmassaacuteg egy olyan koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutera mely helyi
tulajdonsaacutegai eacutes a szerkezetre gyakorolt hataacutesa alapjaacuten teljesiacuteti a vele szemben
taacutemasztott koumlvetelmeacutenyeket Ebből koumlvetkezően tehaacutet a hegeszthetőseacuteg nem egzakt
tulajdonsaacuteg nincs egyeacutertelműen joacutel vagy rosszul hegeszthető anyag egyetlen
vizsgaacutelattal eacutes meacuterőszaacutemmal nem jellemezhető az egyes teacutenyezőket kuumlloumln-kuumlloumln
vizsgaacutelva minősiacutethetők a koumlteacutesek A hegeszthetőseacuteget befolyaacutesoloacute teacutenyezők a hegesztett
szerkezet kialakiacutetaacutesa a koumlteacutesben jelen leacutevő anyagok eacutes a koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz
alkalmazott hegeszteacutestechnoloacutegia [7]
Az alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek az aceacutelokeacutetoacutel Ezek
a sajaacutetos tulajdonsaacutegok leginkaacutebb az oumlmlesztő hegesztőeljaacuteraacutesokat befolyaacutesoljaacutek Az
alumiacuteniumokra jellemző olvadaacutesi hőmeacuterseacuteklet leacutenyegesen alacsonyabb mint az
aceacutelokeacute megolvasztaacutesukhoz meacutegis sokkal toumlbb hő szuumlkseacuteges ami az alumiacuteniumok
sokkal nagyobb hővezető keacutepesseacutegeacutenek nagyobb fajlagos hőkapacitaacutesaacutenak eacutes
olvadaacuteshőjeacutenek koumlszoumlnhető A nagy meacuterteacutekű hőtaacutegulaacutes a hegeszteacutes soraacuten bevitt hő eacutes
annak a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatti gyors szeacutetaacuteramlaacutesa valamint a hűleacutes
koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes miatt az alumiacutenium oumltvoumlzetek
elteacuterő hegeszteacutestechnoloacutegiaacutet igeacutenyelnek [7][8]
31 Az alumiacuteniumok hegeszthetőseacutegeacutet befolyaacutesoloacute teacutenyezők
311 A feluumlleti oxidreacuteteg
Az alumiacutenium oxigeacuten iraacutenti affinitaacutesa annyira nagy hogy a feluumlleteacuten kialakuloacute Al2O3
reacuteteg veacutegleges eltaacutevoliacutetaacutesa nem lehetseacuteges Az oxidreacuteteg olvadaacutespontja 2050 degC amely
joacuteval nagyobb mint az alumiacutenium oumltvoumlzetekre jellemző 600 degC koumlruumlli olvadaacutesi
hőmeacuterseacuteklet A nagy kuumlloumlnbseacutegnek koumlszoumlnhetően hegeszteacutes soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera
amikor az alumiacutenium olvadeacutek aacutellapotba keruumll az oxidreacuteteg meacuteg szilaacuterd eacutes iacutegy
- 17 -
akadaacutelyozza a koumlteacutes kialakulaacutesaacutet Az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutet biztosiacutethatja a hegesztő
eljaacuteraacutes (pl AWI eljaacuteraacutes vaacuteltoacuteaacuteram alkalmazaacutesaacuteval) ellenkező esetben előzetes
feluumllettisztiacutetaacutesra van szuumlkseacuteg mely lehet mechanikus (pl csiszolaacutes) illetve keacutemiai (pl
savas vagy luacutegos paacutecolaacutes) A 6 taacuteblaacutezat tartalmazza a kuumlloumlnfeacutele hegesztő eljaacuteraacutesok soraacuten
az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak leggyakoribb moacutedjaacutet [7][8]
6 taacuteblaacutezat Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak moacutedja kuumlloumlnboumlző hegesztőeljaacuteraacutesok
eseteacuten [8]
Hegesztőeljaacuteraacutes Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesi moacutedja
Laacutenghegeszteacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel
AWI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal
VFI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal
BKI-eljaacuteraacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes Elektroacutednyomaacutes hataacutesaacutera feltoumlrik
Hidegsajtoloacute hegeszteacutes Az erő hataacutesaacutera feltoumlrik
Doumlrzshegeszteacutes Feluumlleti suacuterloacutedaacutessal
Ultrahanghegeszteacutes UH-frekvenciaacutejuacute rezgeacutesek hataacutesaacutera felleacutepő feluumlleti
suacuterloacutedaacutessal
312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A hegesztett alumiacutenium koumlteacutesek tuacutelnyomoacute toumlbbseacutegeacuteben a varratfeacutem szilaacuterdsaacutega eacutes
alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege elmarad az alapanyageacutetoacutel a hőhataacutesoumlvezetben pedig esetenkeacutent
meacuteg nagyobb szilaacuterdsaacutegcsoumlkkeneacutes figyelhető meg A jelentős kilaacutegyulaacutes miatt oumlmlesztő
hegeszteacutessel egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes nem hozhatoacute leacutetre A nemesiacutetett oumltvoumlzetek
hegeszteacutese soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera kuumlloumlnboumlző folyamatok zajlanak le a
hőhataacutesoumlvezetben Abban a tartomaacutenyban ahol a hőmeacuterseacuteklet meghaladja a szilaacuterd
oldatos tartomaacutenyt majd a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatt az anyag gyorsan lehűl
leacutenyegeacuteben meg is bdquoedződikrdquo Mesterseacutegesen oumlregiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten ezutaacuten az
oumlnnemesedeacutes is lezajlik iacutegy a mechanikai tulajdonsaacutegok az alapanyageacutehoz viszonyiacutetva
- 18 -
csak kis meacuterteacutekben romlanak Abban a tartomaacutenyban ahol csak a nemesiacuteteacutes
hőmeacuterseacutekleteacutet eacuteri el az anyag kilaacutegyulaacutes koumlvetkezik be a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok
nagy meacuterteacutekben romlanak a nyuacutelaacutes noumlvekedeacutese neacutelkuumll Nem nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacutesekor csak a kilaacutegyulaacutes figyelhető meg a hőhataacutesoumlvezetben Az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute
hogy az alumiacuteniumoumltvoumlzet tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően vaacuteltozoacute a hőhataacutesoumlvezet jellege de
megfigyelhető hogy mindegyik esetben jelentkezik valamilyen meacuterteacutekű kilaacutegyulaacutes A
kilaacutegyulaacutes meacuterteacutekeacutet a hegeszteacutestechnoloacutegia is befolyaacutesolja meacuterteacuteke csoumlkkenthető ha
mineacutel kisebb fajlagos hőbevitelű hőforraacutest alkalmazunk Ez a kilaacutegyulaacutes legkisebb
meacuterteacutekben ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes eseteacuten jelentkezik [7][8]
5 aacutebra Alumiacutenium oumltvoumlzetek kemeacutenyseacutegeacutenek vaacuteltozaacutesa a hőhataacutesoumlvezetben
oumlmlesztő hegeszteacutes soraacuten [8]
313 A varrat porozitaacutesa
Probleacutemaacutet okoznak a levegőből a hozaganyag eacutes az alapanyag feluumlleteacuteről a
hegfuumlrdőbe jutoacute szennyeződeacutesek de a legnagyobb veszeacutelyt szennyező gaacutezkeacutent a
hidrogeacuten jelenti mivel az alumiacuteniumban magasabb hőmeacuterseacutekleten nagy mennyiseacutegben
keacutepes oldoacutedni A hegfuumlrdő dermedeacutesekor az alumiacutenium gaacutezoldoacute keacutepesseacutege
drasztikusan majdnem szaacutezadreacuteszeacutere csoumlkken ezeacutert ekkor a fuumlrdőben leacutevő gaacutezok
taacutevozni igyekeznek aacutem ez a taacutevozaacutes nem koumlvetkezik be 100-ban a teljes
- 19 -
megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute
jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet
mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]
314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese
Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet
elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten
kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes
meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben
teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az
elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi
tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a
kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]
7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]
Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti
mennyiseacutege
[]
Oumltvoumlző
veszteseacuteg
[]
Kieacutegeacutes
meacuterteacuteke
[]
Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43
BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57
AlMg5 Mg 5 35 70
AWI VFI hegeszteacutes
(141131)
AlMg3 Mg 3 ~01 ~25
AlMg5 Mg 5 ~06 ~12
VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16
315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg
Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a
kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen
a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben
megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes
- 20 -
elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt
iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a
hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]
Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege
kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]
316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes
Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat
megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes
soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad
Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten
az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A
hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem
fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a
hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag
adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest
okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet
Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes
eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]
32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző
neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A
gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de
legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet
kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz
szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell
elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel
- 21 -
fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni
Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket
eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A
melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet
elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban
azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira
kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1
eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera
hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek
termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal
megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes
ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]
33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-
javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell
oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda
a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A
nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas
Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely
fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet
elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre
Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet
elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a
hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek
alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig
Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute
lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]
- 22 -
34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez
előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak
koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet
soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz
kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs
lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges
Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek
seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak
Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi
heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a
melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet
nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez
vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek
hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye
hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese
eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges
AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg
[8]
Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok
sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok
elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval
azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb
varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg
Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni
alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt
alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az
- 23 -
aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes
meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe
menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően
alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]
Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei
hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa
alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese
munkadarabok oumlsszefűzeacutese
fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa
kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese
hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa
illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa
kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese
Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel
hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri
hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett
koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb
repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]
35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez
leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a
koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes
ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak
koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag
kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az
alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA
nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg
- 24 -
kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint
aceacutelok eseteacuten [8][10]
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a
leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes
egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt
hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat
aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami
a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az
elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az
aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben
az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg
az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a
viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok
koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]
351 Hegesztő berendezeacutes
Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor
nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt
toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny
munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez
utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető
oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora
elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes
ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere
valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A
legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep
- 25 -
szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek
keacutesziacutethetők [8][12][13]
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi
aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a
munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti
tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel
a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet
eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos
vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen
felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy
azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű
elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb
probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az
eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez
Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű
alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes
elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve
alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute
heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]
A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat
alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is
szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a
hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor
az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]
- 26 -
8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]
Lemezvastagsaacuteg
[mm]
Elektroacuted aacutetmeacuterő
[mm]
Elektroacuted raacutediusz
[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel
05 16 35 50 65 25 25
08 16 45 50 74 35 36
10 16 5 100 80 40 46
13 16 6 100 875 45 51
16 16 6 100 98 52 58
20 22 7 150 110 57 66
25 22 8 150 125 65 71
32 22 9 150 146 71 76
352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a
hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg
eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek
eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az
elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a
koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute
alapanyagok eseteacuten [12]
Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő
varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat
soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a
soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg
noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute
alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az
alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a
- 27 -
legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium
oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a
varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]
6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)
20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium
oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219
eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40
mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb
aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban
- 28 -
megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő
meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad
aacutet [14]
Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből
adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely
a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel
vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos
adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen
meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]
Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes
a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes
eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes
toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll
vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher
elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy
kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]
8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]
A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely
az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat
Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen
- 29 -
csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a
kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa
ajaacutenlott [8]
Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes
Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse
alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető
a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott
melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti
nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg
eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell
noumlvelni az elektroacutederőt [8]
353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt
aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre
Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind
a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a
parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai
tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten
bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]
A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten
bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt
hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6
oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]
Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai
vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes
eseteacuteben sem [15]
- 30 -
9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]
Proacutebadarab
szaacutema
Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő
[perioacutedus]
Hegeszteacutesi aacuteram
[kA]
1 3237 2 235
2 3237 2 264
3 3237 2 269
4 3237 2 275
5 3237 1 264
6 3237 3 264
7 3237 4 264
8 3237 5 264
9 4709 2 264
10 3826 2 264
11 2649 2 264
12 2354 2 264
13 3237 2 287
10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
[MPa]
Folyaacuteshataacuter
[MPa]
Oumltvoumlző elemek []
Si Mn Mg Fe Cu Al
3056 2451 102 067 076 026 002 9724
A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje
nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt
folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb
hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a
kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]
- 31 -
9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]
Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse
meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett
maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes
csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten
laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]
10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]
A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos
szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A
heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja
- 32 -
Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel
szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett
koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a
heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11
aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett
koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]
11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
- 33 -
A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek
kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes
vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint
az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem
befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute
alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes
koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]
13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert
kemeacutenyseacutegek [15]
- 34 -
A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg
Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll
befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő
A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek
terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis
nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő
eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az
eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter
ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő
is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet
hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere
eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek
megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]
14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]
- 35 -
A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute
vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse
aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a
neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt
koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet
kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]
354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok
Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos
vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek
keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya
maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek
romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a
megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]
Max
te
rhel
eacutes [
N]
- 36 -
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok
haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet
elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a
keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el
Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben
koumlvetkezik be [8]
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert
alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő
helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a
vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer
az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő
koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez
oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg
veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram
eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb
hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az
effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]
Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő
tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos
hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy
meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem
megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem
elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]
A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt
koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium
hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute
megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-
oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos
szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek
kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute
- 37 -
tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet
kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]
16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]
- 38 -
Taacutevolsaacuteg [mm]
17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]
Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is
megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat
kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17
aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek
kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]
Kem
eacuteny
seacuteg
HV
02
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 14 -
Alapvetően belső karosszeacuteriaelemek eacutes LPG gaacuteztartaacutelyok gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1]
[6]
6xxx főcsoport tulajdonsaacutegai
A fő oumltvoumlző elemek a sziliacutecium eacutes a magneacutezium A kettős oumltvoumlzeacutesnek koumlszoumlnhetően
ezek az oumltvoumlzetek hőkezelhetők Az 5xxx jelű csoportnaacutel jobban sajtolhatoacutek eacutes
forgaacutecsolhatoacutek Szilaacuterdsaacuteguk koumlzepesnek mondhatoacute kisebb mint a 2xxx eacutes a 7xxx
csoportokba tartozoacute oumltvoumlzetekeacute de joacutel hegeszthetők eacutes alakiacutethatoacutek tovaacutebbaacute korroacutezioacuteval
szembeni ellenaacutellaacutesuk is kivaacuteloacute Uumltkoumlzeacutesveacutedelmi elemek uumlleacutesek loumlkhaacuteriacutetoacutek
karosszeacuteriaelemek eacutes alvaacutezkeretek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]
7xxx főcsoport tulajdonaacutegai
A fő oumltvoumlző elem a cink de kis mennyiseacutegben magneacuteziumot rezet eacutes kroacutemot is
tartalmazhatnak Ebbe a csoportba tartoznak a legnagyobb szilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium
oumltvoumlzetek Korroacutezioacuteval szembeni ellenaacutellaacutesuk eacutes hegeszthetőseacuteguumlk az oumltvoumlzeacutestől
fuumlggően vaacuteltozik alakiacutethatoacutesaacuteguk nem a legjobb de oumlnnemesedők mely hegeszteacutes
eseteacuten kifejezetten előnyoumls A főcsoport magasabb szilaacuterdsaacuteguacute tagjai hajlamosabbak a
korroacutezioacutes repedeacutesre ezeacutert aacuteltalaacuteban tuacuteloumlregiacutetett aacutellapotban alkalmazzaacutek őket A nagy
szilaacuterdsaacuteg mellett a joacute korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg megtartaacutesaacutenak eacuterdekeacuteben egyre toumlbbfeacutele
hőkezelő eljaacuteraacutest fejlesztenek ki ilyen peacuteldaacuteul a kettős oumlregiacuteteacutes mely soraacuten a
korroacutezioacuteaacutelloacutesaacuteg noumlveleacutese mellett nem csoumlkken az oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutega Nagy teherbiacuteraacutesuacute
elemek gyaacutertaacutesaacutehoz alkalmazzaacutek [1][6]
Az 5 taacuteblaacutezat oumlsszefoglalja a kuumlloumlnboumlző iparaacutegakban leggyakrabban alkalmazott
kuumlloumlnfeacutele alumiacutenium oumltvoumlzettiacutepusokat
- 15 -
5 taacuteblaacutezat Kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek felhasznaacutelaacutesi teruumlletei [3]
Csoport Autoacute
gyaacutertaacutes
Hajoacutegyaacutertaacutes
off-shore
szerkezetek
Repuumllőgeacutep-
gyaacutertaacutes
Űrhajoacute
gyaacutertaacutes
Kereacutekpaacuter
gyaacutertaacutes Eacutepiacutetőipar
1xxx 1050
1200
2xxx
2008
2016
2036
2024 2195
2219 2014
3xxx 3003
3103
4xxx 4043
5xxx
5083
5182
5456
5754
5052
5059
5083
5086
5052 5059
6xxx 6016
6082
6061
6063
6061
6063
6061
6063
7xxx 7020 7068
7075
7005
7075 7020
- 16 -
3 ALUMIacuteNIUM OumlTVOumlZETEK HEGESZTHETŐSEacuteGE
Az anyagok hegeszthetőseacutege egy oumlsszetett tulajdonsaacuteg mely leacutenyegeacuteben a
hegeszteacutestechnoloacutegiaacutetoacutel fuumlggő alkalmassaacuteg egy olyan koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutera mely helyi
tulajdonsaacutegai eacutes a szerkezetre gyakorolt hataacutesa alapjaacuten teljesiacuteti a vele szemben
taacutemasztott koumlvetelmeacutenyeket Ebből koumlvetkezően tehaacutet a hegeszthetőseacuteg nem egzakt
tulajdonsaacuteg nincs egyeacutertelműen joacutel vagy rosszul hegeszthető anyag egyetlen
vizsgaacutelattal eacutes meacuterőszaacutemmal nem jellemezhető az egyes teacutenyezőket kuumlloumln-kuumlloumln
vizsgaacutelva minősiacutethetők a koumlteacutesek A hegeszthetőseacuteget befolyaacutesoloacute teacutenyezők a hegesztett
szerkezet kialakiacutetaacutesa a koumlteacutesben jelen leacutevő anyagok eacutes a koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz
alkalmazott hegeszteacutestechnoloacutegia [7]
Az alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek az aceacutelokeacutetoacutel Ezek
a sajaacutetos tulajdonsaacutegok leginkaacutebb az oumlmlesztő hegesztőeljaacuteraacutesokat befolyaacutesoljaacutek Az
alumiacuteniumokra jellemző olvadaacutesi hőmeacuterseacuteklet leacutenyegesen alacsonyabb mint az
aceacutelokeacute megolvasztaacutesukhoz meacutegis sokkal toumlbb hő szuumlkseacuteges ami az alumiacuteniumok
sokkal nagyobb hővezető keacutepesseacutegeacutenek nagyobb fajlagos hőkapacitaacutesaacutenak eacutes
olvadaacuteshőjeacutenek koumlszoumlnhető A nagy meacuterteacutekű hőtaacutegulaacutes a hegeszteacutes soraacuten bevitt hő eacutes
annak a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatti gyors szeacutetaacuteramlaacutesa valamint a hűleacutes
koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes miatt az alumiacutenium oumltvoumlzetek
elteacuterő hegeszteacutestechnoloacutegiaacutet igeacutenyelnek [7][8]
31 Az alumiacuteniumok hegeszthetőseacutegeacutet befolyaacutesoloacute teacutenyezők
311 A feluumlleti oxidreacuteteg
Az alumiacutenium oxigeacuten iraacutenti affinitaacutesa annyira nagy hogy a feluumlleteacuten kialakuloacute Al2O3
reacuteteg veacutegleges eltaacutevoliacutetaacutesa nem lehetseacuteges Az oxidreacuteteg olvadaacutespontja 2050 degC amely
joacuteval nagyobb mint az alumiacutenium oumltvoumlzetekre jellemző 600 degC koumlruumlli olvadaacutesi
hőmeacuterseacuteklet A nagy kuumlloumlnbseacutegnek koumlszoumlnhetően hegeszteacutes soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera
amikor az alumiacutenium olvadeacutek aacutellapotba keruumll az oxidreacuteteg meacuteg szilaacuterd eacutes iacutegy
- 17 -
akadaacutelyozza a koumlteacutes kialakulaacutesaacutet Az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutet biztosiacutethatja a hegesztő
eljaacuteraacutes (pl AWI eljaacuteraacutes vaacuteltoacuteaacuteram alkalmazaacutesaacuteval) ellenkező esetben előzetes
feluumllettisztiacutetaacutesra van szuumlkseacuteg mely lehet mechanikus (pl csiszolaacutes) illetve keacutemiai (pl
savas vagy luacutegos paacutecolaacutes) A 6 taacuteblaacutezat tartalmazza a kuumlloumlnfeacutele hegesztő eljaacuteraacutesok soraacuten
az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak leggyakoribb moacutedjaacutet [7][8]
6 taacuteblaacutezat Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak moacutedja kuumlloumlnboumlző hegesztőeljaacuteraacutesok
eseteacuten [8]
Hegesztőeljaacuteraacutes Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesi moacutedja
Laacutenghegeszteacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel
AWI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal
VFI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal
BKI-eljaacuteraacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes Elektroacutednyomaacutes hataacutesaacutera feltoumlrik
Hidegsajtoloacute hegeszteacutes Az erő hataacutesaacutera feltoumlrik
Doumlrzshegeszteacutes Feluumlleti suacuterloacutedaacutessal
Ultrahanghegeszteacutes UH-frekvenciaacutejuacute rezgeacutesek hataacutesaacutera felleacutepő feluumlleti
suacuterloacutedaacutessal
312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A hegesztett alumiacutenium koumlteacutesek tuacutelnyomoacute toumlbbseacutegeacuteben a varratfeacutem szilaacuterdsaacutega eacutes
alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege elmarad az alapanyageacutetoacutel a hőhataacutesoumlvezetben pedig esetenkeacutent
meacuteg nagyobb szilaacuterdsaacutegcsoumlkkeneacutes figyelhető meg A jelentős kilaacutegyulaacutes miatt oumlmlesztő
hegeszteacutessel egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes nem hozhatoacute leacutetre A nemesiacutetett oumltvoumlzetek
hegeszteacutese soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera kuumlloumlnboumlző folyamatok zajlanak le a
hőhataacutesoumlvezetben Abban a tartomaacutenyban ahol a hőmeacuterseacuteklet meghaladja a szilaacuterd
oldatos tartomaacutenyt majd a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatt az anyag gyorsan lehűl
leacutenyegeacuteben meg is bdquoedződikrdquo Mesterseacutegesen oumlregiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten ezutaacuten az
oumlnnemesedeacutes is lezajlik iacutegy a mechanikai tulajdonsaacutegok az alapanyageacutehoz viszonyiacutetva
- 18 -
csak kis meacuterteacutekben romlanak Abban a tartomaacutenyban ahol csak a nemesiacuteteacutes
hőmeacuterseacutekleteacutet eacuteri el az anyag kilaacutegyulaacutes koumlvetkezik be a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok
nagy meacuterteacutekben romlanak a nyuacutelaacutes noumlvekedeacutese neacutelkuumll Nem nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacutesekor csak a kilaacutegyulaacutes figyelhető meg a hőhataacutesoumlvezetben Az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute
hogy az alumiacuteniumoumltvoumlzet tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően vaacuteltozoacute a hőhataacutesoumlvezet jellege de
megfigyelhető hogy mindegyik esetben jelentkezik valamilyen meacuterteacutekű kilaacutegyulaacutes A
kilaacutegyulaacutes meacuterteacutekeacutet a hegeszteacutestechnoloacutegia is befolyaacutesolja meacuterteacuteke csoumlkkenthető ha
mineacutel kisebb fajlagos hőbevitelű hőforraacutest alkalmazunk Ez a kilaacutegyulaacutes legkisebb
meacuterteacutekben ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes eseteacuten jelentkezik [7][8]
5 aacutebra Alumiacutenium oumltvoumlzetek kemeacutenyseacutegeacutenek vaacuteltozaacutesa a hőhataacutesoumlvezetben
oumlmlesztő hegeszteacutes soraacuten [8]
313 A varrat porozitaacutesa
Probleacutemaacutet okoznak a levegőből a hozaganyag eacutes az alapanyag feluumlleteacuteről a
hegfuumlrdőbe jutoacute szennyeződeacutesek de a legnagyobb veszeacutelyt szennyező gaacutezkeacutent a
hidrogeacuten jelenti mivel az alumiacuteniumban magasabb hőmeacuterseacutekleten nagy mennyiseacutegben
keacutepes oldoacutedni A hegfuumlrdő dermedeacutesekor az alumiacutenium gaacutezoldoacute keacutepesseacutege
drasztikusan majdnem szaacutezadreacuteszeacutere csoumlkken ezeacutert ekkor a fuumlrdőben leacutevő gaacutezok
taacutevozni igyekeznek aacutem ez a taacutevozaacutes nem koumlvetkezik be 100-ban a teljes
- 19 -
megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute
jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet
mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]
314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese
Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet
elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten
kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes
meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben
teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az
elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi
tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a
kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]
7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]
Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti
mennyiseacutege
[]
Oumltvoumlző
veszteseacuteg
[]
Kieacutegeacutes
meacuterteacuteke
[]
Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43
BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57
AlMg5 Mg 5 35 70
AWI VFI hegeszteacutes
(141131)
AlMg3 Mg 3 ~01 ~25
AlMg5 Mg 5 ~06 ~12
VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16
315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg
Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a
kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen
a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben
megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes
- 20 -
elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt
iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a
hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]
Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege
kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]
316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes
Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat
megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes
soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad
Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten
az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A
hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem
fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a
hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag
adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest
okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet
Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes
eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]
32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző
neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A
gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de
legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet
kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz
szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell
elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel
- 21 -
fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni
Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket
eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A
melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet
elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban
azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira
kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1
eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera
hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek
termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal
megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes
ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]
33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-
javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell
oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda
a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A
nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas
Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely
fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet
elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre
Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet
elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a
hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek
alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig
Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute
lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]
- 22 -
34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez
előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak
koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet
soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz
kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs
lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges
Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek
seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak
Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi
heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a
melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet
nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez
vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek
hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye
hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese
eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges
AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg
[8]
Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok
sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok
elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval
azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb
varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg
Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni
alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt
alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az
- 23 -
aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes
meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe
menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően
alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]
Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei
hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa
alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese
munkadarabok oumlsszefűzeacutese
fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa
kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese
hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa
illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa
kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese
Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel
hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri
hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett
koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb
repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]
35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez
leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a
koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes
ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak
koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag
kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az
alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA
nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg
- 24 -
kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint
aceacutelok eseteacuten [8][10]
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a
leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes
egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt
hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat
aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami
a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az
elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az
aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben
az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg
az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a
viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok
koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]
351 Hegesztő berendezeacutes
Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor
nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt
toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny
munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez
utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető
oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora
elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes
ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere
valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A
legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep
- 25 -
szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek
keacutesziacutethetők [8][12][13]
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi
aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a
munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti
tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel
a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet
eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos
vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen
felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy
azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű
elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb
probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az
eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez
Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű
alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes
elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve
alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute
heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]
A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat
alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is
szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a
hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor
az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]
- 26 -
8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]
Lemezvastagsaacuteg
[mm]
Elektroacuted aacutetmeacuterő
[mm]
Elektroacuted raacutediusz
[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel
05 16 35 50 65 25 25
08 16 45 50 74 35 36
10 16 5 100 80 40 46
13 16 6 100 875 45 51
16 16 6 100 98 52 58
20 22 7 150 110 57 66
25 22 8 150 125 65 71
32 22 9 150 146 71 76
352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a
hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg
eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek
eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az
elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a
koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute
alapanyagok eseteacuten [12]
Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő
varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat
soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a
soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg
noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute
alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az
alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a
- 27 -
legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium
oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a
varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]
6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)
20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium
oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219
eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40
mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb
aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban
- 28 -
megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő
meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad
aacutet [14]
Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből
adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely
a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel
vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos
adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen
meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]
Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes
a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes
eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes
toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll
vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher
elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy
kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]
8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]
A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely
az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat
Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen
- 29 -
csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a
kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa
ajaacutenlott [8]
Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes
Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse
alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető
a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott
melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti
nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg
eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell
noumlvelni az elektroacutederőt [8]
353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt
aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre
Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind
a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a
parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai
tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten
bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]
A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten
bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt
hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6
oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]
Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai
vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes
eseteacuteben sem [15]
- 30 -
9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]
Proacutebadarab
szaacutema
Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő
[perioacutedus]
Hegeszteacutesi aacuteram
[kA]
1 3237 2 235
2 3237 2 264
3 3237 2 269
4 3237 2 275
5 3237 1 264
6 3237 3 264
7 3237 4 264
8 3237 5 264
9 4709 2 264
10 3826 2 264
11 2649 2 264
12 2354 2 264
13 3237 2 287
10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
[MPa]
Folyaacuteshataacuter
[MPa]
Oumltvoumlző elemek []
Si Mn Mg Fe Cu Al
3056 2451 102 067 076 026 002 9724
A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje
nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt
folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb
hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a
kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]
- 31 -
9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]
Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse
meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett
maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes
csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten
laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]
10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]
A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos
szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A
heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja
- 32 -
Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel
szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett
koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a
heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11
aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett
koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]
11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
- 33 -
A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek
kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes
vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint
az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem
befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute
alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes
koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]
13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert
kemeacutenyseacutegek [15]
- 34 -
A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg
Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll
befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő
A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek
terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis
nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő
eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az
eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter
ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő
is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet
hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere
eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek
megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]
14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]
- 35 -
A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute
vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse
aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a
neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt
koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet
kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]
354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok
Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos
vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek
keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya
maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek
romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a
megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]
Max
te
rhel
eacutes [
N]
- 36 -
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok
haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet
elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a
keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el
Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben
koumlvetkezik be [8]
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert
alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő
helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a
vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer
az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő
koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez
oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg
veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram
eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb
hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az
effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]
Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő
tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos
hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy
meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem
megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem
elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]
A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt
koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium
hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute
megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-
oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos
szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek
kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute
- 37 -
tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet
kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]
16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]
- 38 -
Taacutevolsaacuteg [mm]
17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]
Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is
megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat
kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17
aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek
kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]
Kem
eacuteny
seacuteg
HV
02
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 15 -
5 taacuteblaacutezat Kuumlloumlnboumlző alumiacutenium oumltvoumlzetek felhasznaacutelaacutesi teruumlletei [3]
Csoport Autoacute
gyaacutertaacutes
Hajoacutegyaacutertaacutes
off-shore
szerkezetek
Repuumllőgeacutep-
gyaacutertaacutes
Űrhajoacute
gyaacutertaacutes
Kereacutekpaacuter
gyaacutertaacutes Eacutepiacutetőipar
1xxx 1050
1200
2xxx
2008
2016
2036
2024 2195
2219 2014
3xxx 3003
3103
4xxx 4043
5xxx
5083
5182
5456
5754
5052
5059
5083
5086
5052 5059
6xxx 6016
6082
6061
6063
6061
6063
6061
6063
7xxx 7020 7068
7075
7005
7075 7020
- 16 -
3 ALUMIacuteNIUM OumlTVOumlZETEK HEGESZTHETŐSEacuteGE
Az anyagok hegeszthetőseacutege egy oumlsszetett tulajdonsaacuteg mely leacutenyegeacuteben a
hegeszteacutestechnoloacutegiaacutetoacutel fuumlggő alkalmassaacuteg egy olyan koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutera mely helyi
tulajdonsaacutegai eacutes a szerkezetre gyakorolt hataacutesa alapjaacuten teljesiacuteti a vele szemben
taacutemasztott koumlvetelmeacutenyeket Ebből koumlvetkezően tehaacutet a hegeszthetőseacuteg nem egzakt
tulajdonsaacuteg nincs egyeacutertelműen joacutel vagy rosszul hegeszthető anyag egyetlen
vizsgaacutelattal eacutes meacuterőszaacutemmal nem jellemezhető az egyes teacutenyezőket kuumlloumln-kuumlloumln
vizsgaacutelva minősiacutethetők a koumlteacutesek A hegeszthetőseacuteget befolyaacutesoloacute teacutenyezők a hegesztett
szerkezet kialakiacutetaacutesa a koumlteacutesben jelen leacutevő anyagok eacutes a koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz
alkalmazott hegeszteacutestechnoloacutegia [7]
Az alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek az aceacutelokeacutetoacutel Ezek
a sajaacutetos tulajdonsaacutegok leginkaacutebb az oumlmlesztő hegesztőeljaacuteraacutesokat befolyaacutesoljaacutek Az
alumiacuteniumokra jellemző olvadaacutesi hőmeacuterseacuteklet leacutenyegesen alacsonyabb mint az
aceacutelokeacute megolvasztaacutesukhoz meacutegis sokkal toumlbb hő szuumlkseacuteges ami az alumiacuteniumok
sokkal nagyobb hővezető keacutepesseacutegeacutenek nagyobb fajlagos hőkapacitaacutesaacutenak eacutes
olvadaacuteshőjeacutenek koumlszoumlnhető A nagy meacuterteacutekű hőtaacutegulaacutes a hegeszteacutes soraacuten bevitt hő eacutes
annak a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatti gyors szeacutetaacuteramlaacutesa valamint a hűleacutes
koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes miatt az alumiacutenium oumltvoumlzetek
elteacuterő hegeszteacutestechnoloacutegiaacutet igeacutenyelnek [7][8]
31 Az alumiacuteniumok hegeszthetőseacutegeacutet befolyaacutesoloacute teacutenyezők
311 A feluumlleti oxidreacuteteg
Az alumiacutenium oxigeacuten iraacutenti affinitaacutesa annyira nagy hogy a feluumlleteacuten kialakuloacute Al2O3
reacuteteg veacutegleges eltaacutevoliacutetaacutesa nem lehetseacuteges Az oxidreacuteteg olvadaacutespontja 2050 degC amely
joacuteval nagyobb mint az alumiacutenium oumltvoumlzetekre jellemző 600 degC koumlruumlli olvadaacutesi
hőmeacuterseacuteklet A nagy kuumlloumlnbseacutegnek koumlszoumlnhetően hegeszteacutes soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera
amikor az alumiacutenium olvadeacutek aacutellapotba keruumll az oxidreacuteteg meacuteg szilaacuterd eacutes iacutegy
- 17 -
akadaacutelyozza a koumlteacutes kialakulaacutesaacutet Az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutet biztosiacutethatja a hegesztő
eljaacuteraacutes (pl AWI eljaacuteraacutes vaacuteltoacuteaacuteram alkalmazaacutesaacuteval) ellenkező esetben előzetes
feluumllettisztiacutetaacutesra van szuumlkseacuteg mely lehet mechanikus (pl csiszolaacutes) illetve keacutemiai (pl
savas vagy luacutegos paacutecolaacutes) A 6 taacuteblaacutezat tartalmazza a kuumlloumlnfeacutele hegesztő eljaacuteraacutesok soraacuten
az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak leggyakoribb moacutedjaacutet [7][8]
6 taacuteblaacutezat Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak moacutedja kuumlloumlnboumlző hegesztőeljaacuteraacutesok
eseteacuten [8]
Hegesztőeljaacuteraacutes Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesi moacutedja
Laacutenghegeszteacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel
AWI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal
VFI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal
BKI-eljaacuteraacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes Elektroacutednyomaacutes hataacutesaacutera feltoumlrik
Hidegsajtoloacute hegeszteacutes Az erő hataacutesaacutera feltoumlrik
Doumlrzshegeszteacutes Feluumlleti suacuterloacutedaacutessal
Ultrahanghegeszteacutes UH-frekvenciaacutejuacute rezgeacutesek hataacutesaacutera felleacutepő feluumlleti
suacuterloacutedaacutessal
312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A hegesztett alumiacutenium koumlteacutesek tuacutelnyomoacute toumlbbseacutegeacuteben a varratfeacutem szilaacuterdsaacutega eacutes
alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege elmarad az alapanyageacutetoacutel a hőhataacutesoumlvezetben pedig esetenkeacutent
meacuteg nagyobb szilaacuterdsaacutegcsoumlkkeneacutes figyelhető meg A jelentős kilaacutegyulaacutes miatt oumlmlesztő
hegeszteacutessel egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes nem hozhatoacute leacutetre A nemesiacutetett oumltvoumlzetek
hegeszteacutese soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera kuumlloumlnboumlző folyamatok zajlanak le a
hőhataacutesoumlvezetben Abban a tartomaacutenyban ahol a hőmeacuterseacuteklet meghaladja a szilaacuterd
oldatos tartomaacutenyt majd a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatt az anyag gyorsan lehűl
leacutenyegeacuteben meg is bdquoedződikrdquo Mesterseacutegesen oumlregiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten ezutaacuten az
oumlnnemesedeacutes is lezajlik iacutegy a mechanikai tulajdonsaacutegok az alapanyageacutehoz viszonyiacutetva
- 18 -
csak kis meacuterteacutekben romlanak Abban a tartomaacutenyban ahol csak a nemesiacuteteacutes
hőmeacuterseacutekleteacutet eacuteri el az anyag kilaacutegyulaacutes koumlvetkezik be a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok
nagy meacuterteacutekben romlanak a nyuacutelaacutes noumlvekedeacutese neacutelkuumll Nem nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacutesekor csak a kilaacutegyulaacutes figyelhető meg a hőhataacutesoumlvezetben Az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute
hogy az alumiacuteniumoumltvoumlzet tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően vaacuteltozoacute a hőhataacutesoumlvezet jellege de
megfigyelhető hogy mindegyik esetben jelentkezik valamilyen meacuterteacutekű kilaacutegyulaacutes A
kilaacutegyulaacutes meacuterteacutekeacutet a hegeszteacutestechnoloacutegia is befolyaacutesolja meacuterteacuteke csoumlkkenthető ha
mineacutel kisebb fajlagos hőbevitelű hőforraacutest alkalmazunk Ez a kilaacutegyulaacutes legkisebb
meacuterteacutekben ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes eseteacuten jelentkezik [7][8]
5 aacutebra Alumiacutenium oumltvoumlzetek kemeacutenyseacutegeacutenek vaacuteltozaacutesa a hőhataacutesoumlvezetben
oumlmlesztő hegeszteacutes soraacuten [8]
313 A varrat porozitaacutesa
Probleacutemaacutet okoznak a levegőből a hozaganyag eacutes az alapanyag feluumlleteacuteről a
hegfuumlrdőbe jutoacute szennyeződeacutesek de a legnagyobb veszeacutelyt szennyező gaacutezkeacutent a
hidrogeacuten jelenti mivel az alumiacuteniumban magasabb hőmeacuterseacutekleten nagy mennyiseacutegben
keacutepes oldoacutedni A hegfuumlrdő dermedeacutesekor az alumiacutenium gaacutezoldoacute keacutepesseacutege
drasztikusan majdnem szaacutezadreacuteszeacutere csoumlkken ezeacutert ekkor a fuumlrdőben leacutevő gaacutezok
taacutevozni igyekeznek aacutem ez a taacutevozaacutes nem koumlvetkezik be 100-ban a teljes
- 19 -
megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute
jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet
mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]
314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese
Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet
elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten
kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes
meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben
teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az
elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi
tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a
kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]
7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]
Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti
mennyiseacutege
[]
Oumltvoumlző
veszteseacuteg
[]
Kieacutegeacutes
meacuterteacuteke
[]
Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43
BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57
AlMg5 Mg 5 35 70
AWI VFI hegeszteacutes
(141131)
AlMg3 Mg 3 ~01 ~25
AlMg5 Mg 5 ~06 ~12
VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16
315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg
Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a
kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen
a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben
megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes
- 20 -
elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt
iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a
hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]
Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege
kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]
316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes
Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat
megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes
soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad
Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten
az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A
hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem
fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a
hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag
adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest
okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet
Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes
eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]
32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző
neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A
gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de
legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet
kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz
szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell
elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel
- 21 -
fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni
Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket
eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A
melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet
elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban
azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira
kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1
eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera
hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek
termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal
megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes
ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]
33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-
javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell
oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda
a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A
nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas
Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely
fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet
elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre
Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet
elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a
hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek
alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig
Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute
lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]
- 22 -
34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez
előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak
koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet
soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz
kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs
lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges
Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek
seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak
Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi
heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a
melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet
nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez
vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek
hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye
hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese
eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges
AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg
[8]
Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok
sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok
elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval
azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb
varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg
Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni
alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt
alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az
- 23 -
aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes
meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe
menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően
alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]
Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei
hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa
alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese
munkadarabok oumlsszefűzeacutese
fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa
kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese
hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa
illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa
kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese
Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel
hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri
hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett
koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb
repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]
35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez
leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a
koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes
ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak
koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag
kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az
alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA
nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg
- 24 -
kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint
aceacutelok eseteacuten [8][10]
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a
leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes
egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt
hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat
aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami
a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az
elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az
aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben
az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg
az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a
viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok
koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]
351 Hegesztő berendezeacutes
Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor
nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt
toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny
munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez
utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető
oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora
elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes
ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere
valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A
legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep
- 25 -
szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek
keacutesziacutethetők [8][12][13]
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi
aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a
munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti
tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel
a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet
eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos
vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen
felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy
azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű
elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb
probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az
eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez
Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű
alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes
elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve
alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute
heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]
A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat
alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is
szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a
hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor
az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]
- 26 -
8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]
Lemezvastagsaacuteg
[mm]
Elektroacuted aacutetmeacuterő
[mm]
Elektroacuted raacutediusz
[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel
05 16 35 50 65 25 25
08 16 45 50 74 35 36
10 16 5 100 80 40 46
13 16 6 100 875 45 51
16 16 6 100 98 52 58
20 22 7 150 110 57 66
25 22 8 150 125 65 71
32 22 9 150 146 71 76
352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a
hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg
eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek
eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az
elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a
koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute
alapanyagok eseteacuten [12]
Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő
varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat
soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a
soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg
noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute
alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az
alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a
- 27 -
legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium
oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a
varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]
6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)
20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium
oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219
eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40
mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb
aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban
- 28 -
megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő
meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad
aacutet [14]
Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből
adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely
a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel
vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos
adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen
meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]
Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes
a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes
eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes
toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll
vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher
elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy
kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]
8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]
A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely
az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat
Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen
- 29 -
csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a
kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa
ajaacutenlott [8]
Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes
Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse
alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető
a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott
melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti
nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg
eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell
noumlvelni az elektroacutederőt [8]
353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt
aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre
Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind
a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a
parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai
tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten
bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]
A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten
bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt
hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6
oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]
Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai
vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes
eseteacuteben sem [15]
- 30 -
9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]
Proacutebadarab
szaacutema
Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő
[perioacutedus]
Hegeszteacutesi aacuteram
[kA]
1 3237 2 235
2 3237 2 264
3 3237 2 269
4 3237 2 275
5 3237 1 264
6 3237 3 264
7 3237 4 264
8 3237 5 264
9 4709 2 264
10 3826 2 264
11 2649 2 264
12 2354 2 264
13 3237 2 287
10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
[MPa]
Folyaacuteshataacuter
[MPa]
Oumltvoumlző elemek []
Si Mn Mg Fe Cu Al
3056 2451 102 067 076 026 002 9724
A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje
nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt
folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb
hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a
kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]
- 31 -
9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]
Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse
meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett
maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes
csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten
laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]
10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]
A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos
szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A
heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja
- 32 -
Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel
szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett
koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a
heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11
aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett
koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]
11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
- 33 -
A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek
kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes
vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint
az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem
befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute
alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes
koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]
13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert
kemeacutenyseacutegek [15]
- 34 -
A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg
Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll
befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő
A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek
terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis
nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő
eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az
eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter
ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő
is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet
hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere
eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek
megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]
14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]
- 35 -
A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute
vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse
aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a
neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt
koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet
kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]
354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok
Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos
vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek
keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya
maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek
romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a
megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]
Max
te
rhel
eacutes [
N]
- 36 -
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok
haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet
elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a
keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el
Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben
koumlvetkezik be [8]
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert
alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő
helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a
vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer
az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő
koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez
oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg
veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram
eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb
hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az
effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]
Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő
tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos
hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy
meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem
megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem
elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]
A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt
koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium
hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute
megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-
oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos
szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek
kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute
- 37 -
tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet
kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]
16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]
- 38 -
Taacutevolsaacuteg [mm]
17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]
Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is
megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat
kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17
aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek
kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]
Kem
eacuteny
seacuteg
HV
02
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 16 -
3 ALUMIacuteNIUM OumlTVOumlZETEK HEGESZTHETŐSEacuteGE
Az anyagok hegeszthetőseacutege egy oumlsszetett tulajdonsaacuteg mely leacutenyegeacuteben a
hegeszteacutestechnoloacutegiaacutetoacutel fuumlggő alkalmassaacuteg egy olyan koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutera mely helyi
tulajdonsaacutegai eacutes a szerkezetre gyakorolt hataacutesa alapjaacuten teljesiacuteti a vele szemben
taacutemasztott koumlvetelmeacutenyeket Ebből koumlvetkezően tehaacutet a hegeszthetőseacuteg nem egzakt
tulajdonsaacuteg nincs egyeacutertelműen joacutel vagy rosszul hegeszthető anyag egyetlen
vizsgaacutelattal eacutes meacuterőszaacutemmal nem jellemezhető az egyes teacutenyezőket kuumlloumln-kuumlloumln
vizsgaacutelva minősiacutethetők a koumlteacutesek A hegeszthetőseacuteget befolyaacutesoloacute teacutenyezők a hegesztett
szerkezet kialakiacutetaacutesa a koumlteacutesben jelen leacutevő anyagok eacutes a koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz
alkalmazott hegeszteacutestechnoloacutegia [7]
Az alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek az aceacutelokeacutetoacutel Ezek
a sajaacutetos tulajdonsaacutegok leginkaacutebb az oumlmlesztő hegesztőeljaacuteraacutesokat befolyaacutesoljaacutek Az
alumiacuteniumokra jellemző olvadaacutesi hőmeacuterseacuteklet leacutenyegesen alacsonyabb mint az
aceacutelokeacute megolvasztaacutesukhoz meacutegis sokkal toumlbb hő szuumlkseacuteges ami az alumiacuteniumok
sokkal nagyobb hővezető keacutepesseacutegeacutenek nagyobb fajlagos hőkapacitaacutesaacutenak eacutes
olvadaacuteshőjeacutenek koumlszoumlnhető A nagy meacuterteacutekű hőtaacutegulaacutes a hegeszteacutes soraacuten bevitt hő eacutes
annak a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatti gyors szeacutetaacuteramlaacutesa valamint a hűleacutes
koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes miatt az alumiacutenium oumltvoumlzetek
elteacuterő hegeszteacutestechnoloacutegiaacutet igeacutenyelnek [7][8]
31 Az alumiacuteniumok hegeszthetőseacutegeacutet befolyaacutesoloacute teacutenyezők
311 A feluumlleti oxidreacuteteg
Az alumiacutenium oxigeacuten iraacutenti affinitaacutesa annyira nagy hogy a feluumlleteacuten kialakuloacute Al2O3
reacuteteg veacutegleges eltaacutevoliacutetaacutesa nem lehetseacuteges Az oxidreacuteteg olvadaacutespontja 2050 degC amely
joacuteval nagyobb mint az alumiacutenium oumltvoumlzetekre jellemző 600 degC koumlruumlli olvadaacutesi
hőmeacuterseacuteklet A nagy kuumlloumlnbseacutegnek koumlszoumlnhetően hegeszteacutes soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera
amikor az alumiacutenium olvadeacutek aacutellapotba keruumll az oxidreacuteteg meacuteg szilaacuterd eacutes iacutegy
- 17 -
akadaacutelyozza a koumlteacutes kialakulaacutesaacutet Az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutet biztosiacutethatja a hegesztő
eljaacuteraacutes (pl AWI eljaacuteraacutes vaacuteltoacuteaacuteram alkalmazaacutesaacuteval) ellenkező esetben előzetes
feluumllettisztiacutetaacutesra van szuumlkseacuteg mely lehet mechanikus (pl csiszolaacutes) illetve keacutemiai (pl
savas vagy luacutegos paacutecolaacutes) A 6 taacuteblaacutezat tartalmazza a kuumlloumlnfeacutele hegesztő eljaacuteraacutesok soraacuten
az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak leggyakoribb moacutedjaacutet [7][8]
6 taacuteblaacutezat Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak moacutedja kuumlloumlnboumlző hegesztőeljaacuteraacutesok
eseteacuten [8]
Hegesztőeljaacuteraacutes Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesi moacutedja
Laacutenghegeszteacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel
AWI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal
VFI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal
BKI-eljaacuteraacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes Elektroacutednyomaacutes hataacutesaacutera feltoumlrik
Hidegsajtoloacute hegeszteacutes Az erő hataacutesaacutera feltoumlrik
Doumlrzshegeszteacutes Feluumlleti suacuterloacutedaacutessal
Ultrahanghegeszteacutes UH-frekvenciaacutejuacute rezgeacutesek hataacutesaacutera felleacutepő feluumlleti
suacuterloacutedaacutessal
312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A hegesztett alumiacutenium koumlteacutesek tuacutelnyomoacute toumlbbseacutegeacuteben a varratfeacutem szilaacuterdsaacutega eacutes
alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege elmarad az alapanyageacutetoacutel a hőhataacutesoumlvezetben pedig esetenkeacutent
meacuteg nagyobb szilaacuterdsaacutegcsoumlkkeneacutes figyelhető meg A jelentős kilaacutegyulaacutes miatt oumlmlesztő
hegeszteacutessel egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes nem hozhatoacute leacutetre A nemesiacutetett oumltvoumlzetek
hegeszteacutese soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera kuumlloumlnboumlző folyamatok zajlanak le a
hőhataacutesoumlvezetben Abban a tartomaacutenyban ahol a hőmeacuterseacuteklet meghaladja a szilaacuterd
oldatos tartomaacutenyt majd a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatt az anyag gyorsan lehűl
leacutenyegeacuteben meg is bdquoedződikrdquo Mesterseacutegesen oumlregiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten ezutaacuten az
oumlnnemesedeacutes is lezajlik iacutegy a mechanikai tulajdonsaacutegok az alapanyageacutehoz viszonyiacutetva
- 18 -
csak kis meacuterteacutekben romlanak Abban a tartomaacutenyban ahol csak a nemesiacuteteacutes
hőmeacuterseacutekleteacutet eacuteri el az anyag kilaacutegyulaacutes koumlvetkezik be a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok
nagy meacuterteacutekben romlanak a nyuacutelaacutes noumlvekedeacutese neacutelkuumll Nem nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacutesekor csak a kilaacutegyulaacutes figyelhető meg a hőhataacutesoumlvezetben Az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute
hogy az alumiacuteniumoumltvoumlzet tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően vaacuteltozoacute a hőhataacutesoumlvezet jellege de
megfigyelhető hogy mindegyik esetben jelentkezik valamilyen meacuterteacutekű kilaacutegyulaacutes A
kilaacutegyulaacutes meacuterteacutekeacutet a hegeszteacutestechnoloacutegia is befolyaacutesolja meacuterteacuteke csoumlkkenthető ha
mineacutel kisebb fajlagos hőbevitelű hőforraacutest alkalmazunk Ez a kilaacutegyulaacutes legkisebb
meacuterteacutekben ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes eseteacuten jelentkezik [7][8]
5 aacutebra Alumiacutenium oumltvoumlzetek kemeacutenyseacutegeacutenek vaacuteltozaacutesa a hőhataacutesoumlvezetben
oumlmlesztő hegeszteacutes soraacuten [8]
313 A varrat porozitaacutesa
Probleacutemaacutet okoznak a levegőből a hozaganyag eacutes az alapanyag feluumlleteacuteről a
hegfuumlrdőbe jutoacute szennyeződeacutesek de a legnagyobb veszeacutelyt szennyező gaacutezkeacutent a
hidrogeacuten jelenti mivel az alumiacuteniumban magasabb hőmeacuterseacutekleten nagy mennyiseacutegben
keacutepes oldoacutedni A hegfuumlrdő dermedeacutesekor az alumiacutenium gaacutezoldoacute keacutepesseacutege
drasztikusan majdnem szaacutezadreacuteszeacutere csoumlkken ezeacutert ekkor a fuumlrdőben leacutevő gaacutezok
taacutevozni igyekeznek aacutem ez a taacutevozaacutes nem koumlvetkezik be 100-ban a teljes
- 19 -
megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute
jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet
mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]
314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese
Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet
elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten
kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes
meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben
teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az
elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi
tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a
kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]
7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]
Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti
mennyiseacutege
[]
Oumltvoumlző
veszteseacuteg
[]
Kieacutegeacutes
meacuterteacuteke
[]
Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43
BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57
AlMg5 Mg 5 35 70
AWI VFI hegeszteacutes
(141131)
AlMg3 Mg 3 ~01 ~25
AlMg5 Mg 5 ~06 ~12
VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16
315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg
Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a
kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen
a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben
megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes
- 20 -
elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt
iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a
hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]
Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege
kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]
316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes
Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat
megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes
soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad
Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten
az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A
hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem
fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a
hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag
adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest
okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet
Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes
eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]
32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző
neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A
gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de
legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet
kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz
szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell
elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel
- 21 -
fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni
Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket
eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A
melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet
elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban
azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira
kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1
eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera
hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek
termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal
megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes
ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]
33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-
javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell
oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda
a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A
nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas
Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely
fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet
elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre
Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet
elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a
hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek
alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig
Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute
lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]
- 22 -
34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez
előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak
koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet
soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz
kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs
lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges
Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek
seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak
Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi
heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a
melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet
nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez
vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek
hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye
hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese
eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges
AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg
[8]
Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok
sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok
elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval
azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb
varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg
Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni
alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt
alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az
- 23 -
aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes
meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe
menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően
alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]
Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei
hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa
alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese
munkadarabok oumlsszefűzeacutese
fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa
kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese
hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa
illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa
kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese
Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel
hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri
hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett
koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb
repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]
35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez
leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a
koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes
ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak
koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag
kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az
alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA
nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg
- 24 -
kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint
aceacutelok eseteacuten [8][10]
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a
leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes
egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt
hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat
aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami
a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az
elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az
aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben
az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg
az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a
viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok
koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]
351 Hegesztő berendezeacutes
Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor
nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt
toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny
munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez
utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető
oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora
elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes
ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere
valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A
legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep
- 25 -
szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek
keacutesziacutethetők [8][12][13]
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi
aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a
munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti
tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel
a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet
eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos
vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen
felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy
azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű
elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb
probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az
eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez
Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű
alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes
elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve
alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute
heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]
A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat
alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is
szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a
hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor
az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]
- 26 -
8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]
Lemezvastagsaacuteg
[mm]
Elektroacuted aacutetmeacuterő
[mm]
Elektroacuted raacutediusz
[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel
05 16 35 50 65 25 25
08 16 45 50 74 35 36
10 16 5 100 80 40 46
13 16 6 100 875 45 51
16 16 6 100 98 52 58
20 22 7 150 110 57 66
25 22 8 150 125 65 71
32 22 9 150 146 71 76
352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a
hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg
eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek
eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az
elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a
koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute
alapanyagok eseteacuten [12]
Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő
varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat
soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a
soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg
noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute
alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az
alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a
- 27 -
legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium
oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a
varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]
6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)
20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium
oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219
eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40
mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb
aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban
- 28 -
megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő
meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad
aacutet [14]
Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből
adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely
a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel
vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos
adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen
meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]
Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes
a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes
eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes
toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll
vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher
elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy
kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]
8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]
A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely
az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat
Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen
- 29 -
csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a
kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa
ajaacutenlott [8]
Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes
Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse
alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető
a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott
melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti
nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg
eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell
noumlvelni az elektroacutederőt [8]
353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt
aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre
Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind
a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a
parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai
tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten
bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]
A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten
bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt
hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6
oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]
Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai
vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes
eseteacuteben sem [15]
- 30 -
9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]
Proacutebadarab
szaacutema
Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő
[perioacutedus]
Hegeszteacutesi aacuteram
[kA]
1 3237 2 235
2 3237 2 264
3 3237 2 269
4 3237 2 275
5 3237 1 264
6 3237 3 264
7 3237 4 264
8 3237 5 264
9 4709 2 264
10 3826 2 264
11 2649 2 264
12 2354 2 264
13 3237 2 287
10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
[MPa]
Folyaacuteshataacuter
[MPa]
Oumltvoumlző elemek []
Si Mn Mg Fe Cu Al
3056 2451 102 067 076 026 002 9724
A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje
nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt
folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb
hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a
kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]
- 31 -
9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]
Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse
meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett
maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes
csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten
laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]
10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]
A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos
szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A
heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja
- 32 -
Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel
szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett
koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a
heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11
aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett
koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]
11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
- 33 -
A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek
kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes
vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint
az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem
befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute
alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes
koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]
13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert
kemeacutenyseacutegek [15]
- 34 -
A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg
Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll
befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő
A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek
terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis
nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő
eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az
eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter
ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő
is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet
hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere
eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek
megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]
14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]
- 35 -
A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute
vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse
aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a
neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt
koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet
kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]
354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok
Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos
vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek
keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya
maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek
romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a
megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]
Max
te
rhel
eacutes [
N]
- 36 -
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok
haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet
elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a
keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el
Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben
koumlvetkezik be [8]
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert
alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő
helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a
vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer
az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő
koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez
oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg
veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram
eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb
hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az
effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]
Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő
tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos
hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy
meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem
megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem
elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]
A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt
koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium
hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute
megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-
oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos
szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek
kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute
- 37 -
tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet
kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]
16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]
- 38 -
Taacutevolsaacuteg [mm]
17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]
Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is
megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat
kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17
aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek
kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]
Kem
eacuteny
seacuteg
HV
02
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 17 -
akadaacutelyozza a koumlteacutes kialakulaacutesaacutet Az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutet biztosiacutethatja a hegesztő
eljaacuteraacutes (pl AWI eljaacuteraacutes vaacuteltoacuteaacuteram alkalmazaacutesaacuteval) ellenkező esetben előzetes
feluumllettisztiacutetaacutesra van szuumlkseacuteg mely lehet mechanikus (pl csiszolaacutes) illetve keacutemiai (pl
savas vagy luacutegos paacutecolaacutes) A 6 taacuteblaacutezat tartalmazza a kuumlloumlnfeacutele hegesztő eljaacuteraacutesok soraacuten
az oxidreacuteteg eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak leggyakoribb moacutedjaacutet [7][8]
6 taacuteblaacutezat Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesaacutenak moacutedja kuumlloumlnboumlző hegesztőeljaacuteraacutesok
eseteacuten [8]
Hegesztőeljaacuteraacutes Az oxidhaacutertya eltaacutevoliacutetaacutesi moacutedja
Laacutenghegeszteacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel
AWI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal
VFI-eljaacuteraacutes Argon veacutedőgaacutez alatt katoacutedporlasztaacutessal
BKI-eljaacuteraacutes Előzetes veacutekonyiacutetaacutes keacutemiai uacuteton folyasztoacuteszerrel
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes Elektroacutednyomaacutes hataacutesaacutera feltoumlrik
Hidegsajtoloacute hegeszteacutes Az erő hataacutesaacutera feltoumlrik
Doumlrzshegeszteacutes Feluumlleti suacuterloacutedaacutessal
Ultrahanghegeszteacutes UH-frekvenciaacutejuacute rezgeacutesek hataacutesaacutera felleacutepő feluumlleti
suacuterloacutedaacutessal
312 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A hegesztett alumiacutenium koumlteacutesek tuacutelnyomoacute toumlbbseacutegeacuteben a varratfeacutem szilaacuterdsaacutega eacutes
alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege elmarad az alapanyageacutetoacutel a hőhataacutesoumlvezetben pedig esetenkeacutent
meacuteg nagyobb szilaacuterdsaacutegcsoumlkkeneacutes figyelhető meg A jelentős kilaacutegyulaacutes miatt oumlmlesztő
hegeszteacutessel egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes nem hozhatoacute leacutetre A nemesiacutetett oumltvoumlzetek
hegeszteacutese soraacuten a hőbevitel hataacutesaacutera kuumlloumlnboumlző folyamatok zajlanak le a
hőhataacutesoumlvezetben Abban a tartomaacutenyban ahol a hőmeacuterseacuteklet meghaladja a szilaacuterd
oldatos tartomaacutenyt majd a nagy hővezetőkeacutepesseacuteg miatt az anyag gyorsan lehűl
leacutenyegeacuteben meg is bdquoedződikrdquo Mesterseacutegesen oumlregiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten ezutaacuten az
oumlnnemesedeacutes is lezajlik iacutegy a mechanikai tulajdonsaacutegok az alapanyageacutehoz viszonyiacutetva
- 18 -
csak kis meacuterteacutekben romlanak Abban a tartomaacutenyban ahol csak a nemesiacuteteacutes
hőmeacuterseacutekleteacutet eacuteri el az anyag kilaacutegyulaacutes koumlvetkezik be a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok
nagy meacuterteacutekben romlanak a nyuacutelaacutes noumlvekedeacutese neacutelkuumll Nem nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacutesekor csak a kilaacutegyulaacutes figyelhető meg a hőhataacutesoumlvezetben Az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute
hogy az alumiacuteniumoumltvoumlzet tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően vaacuteltozoacute a hőhataacutesoumlvezet jellege de
megfigyelhető hogy mindegyik esetben jelentkezik valamilyen meacuterteacutekű kilaacutegyulaacutes A
kilaacutegyulaacutes meacuterteacutekeacutet a hegeszteacutestechnoloacutegia is befolyaacutesolja meacuterteacuteke csoumlkkenthető ha
mineacutel kisebb fajlagos hőbevitelű hőforraacutest alkalmazunk Ez a kilaacutegyulaacutes legkisebb
meacuterteacutekben ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes eseteacuten jelentkezik [7][8]
5 aacutebra Alumiacutenium oumltvoumlzetek kemeacutenyseacutegeacutenek vaacuteltozaacutesa a hőhataacutesoumlvezetben
oumlmlesztő hegeszteacutes soraacuten [8]
313 A varrat porozitaacutesa
Probleacutemaacutet okoznak a levegőből a hozaganyag eacutes az alapanyag feluumlleteacuteről a
hegfuumlrdőbe jutoacute szennyeződeacutesek de a legnagyobb veszeacutelyt szennyező gaacutezkeacutent a
hidrogeacuten jelenti mivel az alumiacuteniumban magasabb hőmeacuterseacutekleten nagy mennyiseacutegben
keacutepes oldoacutedni A hegfuumlrdő dermedeacutesekor az alumiacutenium gaacutezoldoacute keacutepesseacutege
drasztikusan majdnem szaacutezadreacuteszeacutere csoumlkken ezeacutert ekkor a fuumlrdőben leacutevő gaacutezok
taacutevozni igyekeznek aacutem ez a taacutevozaacutes nem koumlvetkezik be 100-ban a teljes
- 19 -
megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute
jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet
mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]
314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese
Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet
elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten
kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes
meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben
teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az
elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi
tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a
kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]
7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]
Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti
mennyiseacutege
[]
Oumltvoumlző
veszteseacuteg
[]
Kieacutegeacutes
meacuterteacuteke
[]
Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43
BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57
AlMg5 Mg 5 35 70
AWI VFI hegeszteacutes
(141131)
AlMg3 Mg 3 ~01 ~25
AlMg5 Mg 5 ~06 ~12
VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16
315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg
Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a
kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen
a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben
megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes
- 20 -
elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt
iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a
hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]
Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege
kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]
316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes
Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat
megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes
soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad
Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten
az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A
hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem
fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a
hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag
adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest
okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet
Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes
eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]
32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző
neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A
gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de
legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet
kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz
szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell
elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel
- 21 -
fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni
Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket
eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A
melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet
elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban
azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira
kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1
eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera
hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek
termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal
megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes
ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]
33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-
javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell
oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda
a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A
nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas
Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely
fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet
elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre
Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet
elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a
hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek
alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig
Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute
lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]
- 22 -
34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez
előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak
koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet
soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz
kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs
lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges
Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek
seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak
Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi
heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a
melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet
nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez
vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek
hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye
hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese
eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges
AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg
[8]
Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok
sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok
elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval
azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb
varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg
Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni
alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt
alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az
- 23 -
aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes
meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe
menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően
alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]
Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei
hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa
alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese
munkadarabok oumlsszefűzeacutese
fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa
kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese
hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa
illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa
kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese
Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel
hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri
hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett
koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb
repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]
35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez
leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a
koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes
ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak
koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag
kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az
alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA
nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg
- 24 -
kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint
aceacutelok eseteacuten [8][10]
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a
leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes
egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt
hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat
aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami
a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az
elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az
aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben
az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg
az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a
viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok
koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]
351 Hegesztő berendezeacutes
Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor
nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt
toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny
munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez
utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető
oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora
elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes
ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere
valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A
legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep
- 25 -
szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek
keacutesziacutethetők [8][12][13]
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi
aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a
munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti
tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel
a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet
eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos
vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen
felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy
azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű
elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb
probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az
eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez
Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű
alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes
elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve
alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute
heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]
A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat
alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is
szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a
hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor
az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]
- 26 -
8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]
Lemezvastagsaacuteg
[mm]
Elektroacuted aacutetmeacuterő
[mm]
Elektroacuted raacutediusz
[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel
05 16 35 50 65 25 25
08 16 45 50 74 35 36
10 16 5 100 80 40 46
13 16 6 100 875 45 51
16 16 6 100 98 52 58
20 22 7 150 110 57 66
25 22 8 150 125 65 71
32 22 9 150 146 71 76
352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a
hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg
eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek
eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az
elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a
koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute
alapanyagok eseteacuten [12]
Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő
varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat
soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a
soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg
noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute
alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az
alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a
- 27 -
legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium
oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a
varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]
6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)
20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium
oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219
eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40
mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb
aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban
- 28 -
megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő
meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad
aacutet [14]
Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből
adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely
a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel
vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos
adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen
meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]
Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes
a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes
eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes
toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll
vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher
elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy
kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]
8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]
A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely
az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat
Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen
- 29 -
csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a
kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa
ajaacutenlott [8]
Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes
Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse
alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető
a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott
melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti
nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg
eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell
noumlvelni az elektroacutederőt [8]
353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt
aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre
Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind
a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a
parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai
tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten
bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]
A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten
bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt
hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6
oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]
Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai
vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes
eseteacuteben sem [15]
- 30 -
9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]
Proacutebadarab
szaacutema
Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő
[perioacutedus]
Hegeszteacutesi aacuteram
[kA]
1 3237 2 235
2 3237 2 264
3 3237 2 269
4 3237 2 275
5 3237 1 264
6 3237 3 264
7 3237 4 264
8 3237 5 264
9 4709 2 264
10 3826 2 264
11 2649 2 264
12 2354 2 264
13 3237 2 287
10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
[MPa]
Folyaacuteshataacuter
[MPa]
Oumltvoumlző elemek []
Si Mn Mg Fe Cu Al
3056 2451 102 067 076 026 002 9724
A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje
nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt
folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb
hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a
kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]
- 31 -
9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]
Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse
meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett
maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes
csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten
laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]
10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]
A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos
szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A
heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja
- 32 -
Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel
szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett
koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a
heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11
aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett
koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]
11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
- 33 -
A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek
kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes
vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint
az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem
befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute
alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes
koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]
13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert
kemeacutenyseacutegek [15]
- 34 -
A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg
Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll
befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő
A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek
terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis
nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő
eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az
eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter
ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő
is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet
hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere
eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek
megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]
14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]
- 35 -
A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute
vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse
aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a
neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt
koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet
kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]
354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok
Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos
vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek
keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya
maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek
romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a
megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]
Max
te
rhel
eacutes [
N]
- 36 -
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok
haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet
elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a
keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el
Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben
koumlvetkezik be [8]
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert
alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő
helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a
vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer
az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő
koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez
oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg
veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram
eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb
hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az
effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]
Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő
tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos
hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy
meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem
megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem
elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]
A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt
koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium
hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute
megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-
oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos
szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek
kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute
- 37 -
tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet
kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]
16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]
- 38 -
Taacutevolsaacuteg [mm]
17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]
Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is
megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat
kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17
aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek
kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]
Kem
eacuteny
seacuteg
HV
02
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 18 -
csak kis meacuterteacutekben romlanak Abban a tartomaacutenyban ahol csak a nemesiacuteteacutes
hőmeacuterseacutekleteacutet eacuteri el az anyag kilaacutegyulaacutes koumlvetkezik be a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegok
nagy meacuterteacutekben romlanak a nyuacutelaacutes noumlvekedeacutese neacutelkuumll Nem nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacutesekor csak a kilaacutegyulaacutes figyelhető meg a hőhataacutesoumlvezetben Az 5 aacutebraacuten laacutethatoacute
hogy az alumiacuteniumoumltvoumlzet tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően vaacuteltozoacute a hőhataacutesoumlvezet jellege de
megfigyelhető hogy mindegyik esetben jelentkezik valamilyen meacuterteacutekű kilaacutegyulaacutes A
kilaacutegyulaacutes meacuterteacutekeacutet a hegeszteacutestechnoloacutegia is befolyaacutesolja meacuterteacuteke csoumlkkenthető ha
mineacutel kisebb fajlagos hőbevitelű hőforraacutest alkalmazunk Ez a kilaacutegyulaacutes legkisebb
meacuterteacutekben ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes eseteacuten jelentkezik [7][8]
5 aacutebra Alumiacutenium oumltvoumlzetek kemeacutenyseacutegeacutenek vaacuteltozaacutesa a hőhataacutesoumlvezetben
oumlmlesztő hegeszteacutes soraacuten [8]
313 A varrat porozitaacutesa
Probleacutemaacutet okoznak a levegőből a hozaganyag eacutes az alapanyag feluumlleteacuteről a
hegfuumlrdőbe jutoacute szennyeződeacutesek de a legnagyobb veszeacutelyt szennyező gaacutezkeacutent a
hidrogeacuten jelenti mivel az alumiacuteniumban magasabb hőmeacuterseacutekleten nagy mennyiseacutegben
keacutepes oldoacutedni A hegfuumlrdő dermedeacutesekor az alumiacutenium gaacutezoldoacute keacutepesseacutege
drasztikusan majdnem szaacutezadreacuteszeacutere csoumlkken ezeacutert ekkor a fuumlrdőben leacutevő gaacutezok
taacutevozni igyekeznek aacutem ez a taacutevozaacutes nem koumlvetkezik be 100-ban a teljes
- 19 -
megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute
jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet
mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]
314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese
Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet
elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten
kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes
meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben
teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az
elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi
tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a
kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]
7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]
Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti
mennyiseacutege
[]
Oumltvoumlző
veszteseacuteg
[]
Kieacutegeacutes
meacuterteacuteke
[]
Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43
BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57
AlMg5 Mg 5 35 70
AWI VFI hegeszteacutes
(141131)
AlMg3 Mg 3 ~01 ~25
AlMg5 Mg 5 ~06 ~12
VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16
315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg
Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a
kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen
a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben
megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes
- 20 -
elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt
iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a
hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]
Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege
kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]
316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes
Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat
megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes
soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad
Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten
az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A
hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem
fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a
hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag
adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest
okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet
Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes
eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]
32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző
neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A
gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de
legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet
kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz
szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell
elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel
- 21 -
fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni
Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket
eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A
melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet
elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban
azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira
kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1
eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera
hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek
termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal
megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes
ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]
33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-
javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell
oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda
a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A
nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas
Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely
fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet
elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre
Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet
elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a
hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek
alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig
Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute
lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]
- 22 -
34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez
előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak
koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet
soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz
kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs
lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges
Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek
seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak
Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi
heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a
melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet
nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez
vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek
hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye
hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese
eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges
AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg
[8]
Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok
sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok
elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval
azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb
varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg
Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni
alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt
alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az
- 23 -
aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes
meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe
menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően
alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]
Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei
hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa
alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese
munkadarabok oumlsszefűzeacutese
fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa
kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese
hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa
illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa
kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese
Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel
hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri
hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett
koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb
repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]
35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez
leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a
koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes
ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak
koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag
kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az
alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA
nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg
- 24 -
kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint
aceacutelok eseteacuten [8][10]
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a
leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes
egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt
hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat
aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami
a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az
elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az
aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben
az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg
az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a
viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok
koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]
351 Hegesztő berendezeacutes
Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor
nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt
toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny
munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez
utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető
oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora
elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes
ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere
valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A
legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep
- 25 -
szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek
keacutesziacutethetők [8][12][13]
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi
aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a
munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti
tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel
a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet
eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos
vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen
felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy
azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű
elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb
probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az
eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez
Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű
alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes
elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve
alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute
heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]
A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat
alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is
szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a
hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor
az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]
- 26 -
8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]
Lemezvastagsaacuteg
[mm]
Elektroacuted aacutetmeacuterő
[mm]
Elektroacuted raacutediusz
[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel
05 16 35 50 65 25 25
08 16 45 50 74 35 36
10 16 5 100 80 40 46
13 16 6 100 875 45 51
16 16 6 100 98 52 58
20 22 7 150 110 57 66
25 22 8 150 125 65 71
32 22 9 150 146 71 76
352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a
hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg
eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek
eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az
elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a
koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute
alapanyagok eseteacuten [12]
Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő
varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat
soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a
soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg
noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute
alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az
alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a
- 27 -
legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium
oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a
varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]
6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)
20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium
oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219
eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40
mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb
aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban
- 28 -
megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő
meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad
aacutet [14]
Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből
adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely
a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel
vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos
adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen
meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]
Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes
a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes
eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes
toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll
vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher
elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy
kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]
8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]
A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely
az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat
Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen
- 29 -
csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a
kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa
ajaacutenlott [8]
Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes
Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse
alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető
a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott
melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti
nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg
eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell
noumlvelni az elektroacutederőt [8]
353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt
aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre
Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind
a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a
parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai
tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten
bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]
A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten
bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt
hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6
oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]
Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai
vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes
eseteacuteben sem [15]
- 30 -
9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]
Proacutebadarab
szaacutema
Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő
[perioacutedus]
Hegeszteacutesi aacuteram
[kA]
1 3237 2 235
2 3237 2 264
3 3237 2 269
4 3237 2 275
5 3237 1 264
6 3237 3 264
7 3237 4 264
8 3237 5 264
9 4709 2 264
10 3826 2 264
11 2649 2 264
12 2354 2 264
13 3237 2 287
10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
[MPa]
Folyaacuteshataacuter
[MPa]
Oumltvoumlző elemek []
Si Mn Mg Fe Cu Al
3056 2451 102 067 076 026 002 9724
A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje
nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt
folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb
hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a
kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]
- 31 -
9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]
Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse
meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett
maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes
csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten
laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]
10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]
A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos
szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A
heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja
- 32 -
Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel
szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett
koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a
heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11
aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett
koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]
11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
- 33 -
A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek
kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes
vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint
az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem
befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute
alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes
koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]
13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert
kemeacutenyseacutegek [15]
- 34 -
A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg
Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll
befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő
A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek
terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis
nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő
eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az
eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter
ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő
is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet
hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere
eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek
megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]
14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]
- 35 -
A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute
vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse
aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a
neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt
koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet
kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]
354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok
Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos
vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek
keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya
maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek
romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a
megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]
Max
te
rhel
eacutes [
N]
- 36 -
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok
haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet
elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a
keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el
Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben
koumlvetkezik be [8]
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert
alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő
helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a
vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer
az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő
koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez
oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg
veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram
eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb
hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az
effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]
Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő
tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos
hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy
meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem
megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem
elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]
A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt
koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium
hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute
megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-
oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos
szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek
kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute
- 37 -
tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet
kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]
16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]
- 38 -
Taacutevolsaacuteg [mm]
17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]
Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is
megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat
kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17
aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek
kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]
Kem
eacuteny
seacuteg
HV
02
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 19 -
megszilaacuterdulaacutes előtt iacutegy a varrat nem lesz porozitaacutestoacutel mentes A porozitaacutesok aacutellandoacute
jelenleacutete az alumiacutenium joacute alakvaacuteltozoacute keacutepesseacutege miatt nem jelent akkora probleacutemaacutet
mint aceacutelok eseteacuten azonban toumlrekedni kell a mennyiseacuteguumlk minimalizaacutelaacutesaacutera [7][8]
314 Az oumltvoumlzőelemek kieacutegeacutese
Az alumiacutenium oumltvoumlzőelemek oxidaacutecioacutes hajlamaacutet eacutes a hegfuumlrdőből valoacute kieacutegeacuteseacutet
elsősorban a hegesztő eljaacuteraacutes befolyaacutesolja A 7 taacuteblaacutezat a kuumlloumlnboumlző eljaacuteraacutesok soraacuten
kieacutegett oumltvoumlzők mennyiseacutegeacutet tartalmazza Laacutethatoacute hogy BKI eljaacuteraacutes eseteacuten a kieacutegeacutes
meacuterteacuteke nagyon magas ez azonban semleges veacutedőgaacutez alkalmazaacutesaacuteval leacutenyegeacuteben
teljesen elkeruumllhető A cink alacsony forraacutespontja miatt nagyon hajlamos az
elgőzoumllgeacutesre Tekintve hogy az alumiacutenium anyagok megfelelő szilaacuterdsaacutegi
tulajdonsaacutegait leacutenyegeacuteben az oumltvoumlzők adjaacutek kifejezett figyelmet kell fordiacutetani a
kieacutegeacutesuumlk elkeruumlleacuteseacutere mely a megfelelő hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval poacutetolhatoacute [8]
7 taacuteblaacutezat Az oumltvoumlzők kieacutegeacutese az oumlmledeacutekből [8]
Hegeszteacutesi eljaacuteraacutes Oumlmledeacutek Elem Elem eredeti
mennyiseacutege
[]
Oumltvoumlző
veszteseacuteg
[]
Kieacutegeacutes
meacuterteacuteke
[]
Laacutenghegeszteacutes (311) AlSi5 Si 412 177 43
BKI hegeszteacutes (111) AlMg3 Mg 3 17 57
AlMg5 Mg 5 35 70
AWI VFI hegeszteacutes
(141131)
AlMg3 Mg 3 ~01 ~25
AlMg5 Mg 5 ~06 ~12
VFI hegeszteacutes (131) AlZn3Mg5 Zn 37 06 16
315 Repedeacuteseacuterzeacutekenyseacuteg
Alumiacutenium eacutes oumltvoumlzeteinek hegeszteacutesekor a repedeacutestiacutepusok koumlzuumll elsősorban a
kristaacutelyosodaacutes soraacuten megjelenőkkel azaz a melegrepedeacutessel kell szaacutemolni legfőkeacuteppen
a nagy hőkoumlzben dermedő oumltvoumlzetek eseteacuten A melegrepedeacutest elsősorban a szerkezetben
megjelenő nagy belső feszuumlltseacutegek okozzaacutek ami ellen a tuacutelheviacuteteacutes eacutes a merev befogaacutes
- 20 -
elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt
iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a
hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]
Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege
kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]
316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes
Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat
megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes
soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad
Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten
az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A
hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem
fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a
hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag
adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest
okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet
Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes
eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]
32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző
neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A
gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de
legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet
kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz
szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell
elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel
- 21 -
fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni
Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket
eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A
melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet
elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban
azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira
kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1
eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera
hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek
termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal
megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes
ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]
33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-
javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell
oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda
a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A
nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas
Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely
fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet
elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre
Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet
elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a
hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek
alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig
Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute
lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]
- 22 -
34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez
előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak
koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet
soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz
kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs
lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges
Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek
seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak
Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi
heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a
melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet
nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez
vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek
hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye
hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese
eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges
AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg
[8]
Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok
sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok
elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval
azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb
varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg
Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni
alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt
alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az
- 23 -
aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes
meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe
menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően
alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]
Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei
hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa
alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese
munkadarabok oumlsszefűzeacutese
fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa
kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese
hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa
illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa
kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese
Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel
hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri
hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett
koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb
repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]
35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez
leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a
koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes
ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak
koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag
kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az
alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA
nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg
- 24 -
kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint
aceacutelok eseteacuten [8][10]
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a
leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes
egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt
hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat
aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami
a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az
elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az
aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben
az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg
az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a
viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok
koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]
351 Hegesztő berendezeacutes
Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor
nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt
toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny
munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez
utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető
oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora
elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes
ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere
valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A
legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep
- 25 -
szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek
keacutesziacutethetők [8][12][13]
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi
aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a
munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti
tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel
a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet
eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos
vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen
felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy
azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű
elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb
probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az
eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez
Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű
alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes
elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve
alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute
heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]
A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat
alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is
szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a
hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor
az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]
- 26 -
8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]
Lemezvastagsaacuteg
[mm]
Elektroacuted aacutetmeacuterő
[mm]
Elektroacuted raacutediusz
[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel
05 16 35 50 65 25 25
08 16 45 50 74 35 36
10 16 5 100 80 40 46
13 16 6 100 875 45 51
16 16 6 100 98 52 58
20 22 7 150 110 57 66
25 22 8 150 125 65 71
32 22 9 150 146 71 76
352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a
hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg
eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek
eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az
elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a
koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute
alapanyagok eseteacuten [12]
Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő
varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat
soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a
soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg
noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute
alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az
alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a
- 27 -
legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium
oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a
varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]
6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)
20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium
oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219
eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40
mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb
aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban
- 28 -
megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő
meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad
aacutet [14]
Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből
adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely
a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel
vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos
adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen
meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]
Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes
a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes
eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes
toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll
vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher
elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy
kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]
8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]
A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely
az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat
Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen
- 29 -
csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a
kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa
ajaacutenlott [8]
Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes
Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse
alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető
a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott
melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti
nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg
eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell
noumlvelni az elektroacutederőt [8]
353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt
aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre
Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind
a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a
parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai
tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten
bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]
A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten
bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt
hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6
oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]
Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai
vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes
eseteacuteben sem [15]
- 30 -
9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]
Proacutebadarab
szaacutema
Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő
[perioacutedus]
Hegeszteacutesi aacuteram
[kA]
1 3237 2 235
2 3237 2 264
3 3237 2 269
4 3237 2 275
5 3237 1 264
6 3237 3 264
7 3237 4 264
8 3237 5 264
9 4709 2 264
10 3826 2 264
11 2649 2 264
12 2354 2 264
13 3237 2 287
10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
[MPa]
Folyaacuteshataacuter
[MPa]
Oumltvoumlző elemek []
Si Mn Mg Fe Cu Al
3056 2451 102 067 076 026 002 9724
A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje
nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt
folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb
hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a
kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]
- 31 -
9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]
Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse
meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett
maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes
csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten
laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]
10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]
A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos
szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A
heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja
- 32 -
Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel
szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett
koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a
heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11
aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett
koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]
11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
- 33 -
A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek
kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes
vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint
az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem
befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute
alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes
koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]
13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert
kemeacutenyseacutegek [15]
- 34 -
A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg
Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll
befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő
A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek
terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis
nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő
eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az
eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter
ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő
is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet
hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere
eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek
megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]
14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]
- 35 -
A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute
vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse
aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a
neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt
koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet
kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]
354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok
Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos
vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek
keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya
maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek
romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a
megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]
Max
te
rhel
eacutes [
N]
- 36 -
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok
haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet
elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a
keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el
Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben
koumlvetkezik be [8]
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert
alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő
helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a
vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer
az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő
koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez
oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg
veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram
eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb
hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az
effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]
Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő
tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos
hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy
meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem
megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem
elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]
A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt
koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium
hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute
megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-
oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos
szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek
kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute
- 37 -
tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet
kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]
16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]
- 38 -
Taacutevolsaacuteg [mm]
17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]
Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is
megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat
kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17
aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek
kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]
Kem
eacuteny
seacuteg
HV
02
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 20 -
elkeruumlleacuteseacutevel veacutedekezhetuumlnk Repedeacutesveszeacutely miatt keruumllni kell az ismeacutetelt hőbevitelt
iacutegy a koumlteacutesek javiacutetoacutehegeszteacutese is koumlruumllmeacutenyesseacute vaacutelik valamint toumlrekedni kell a
hegesztett reacutetegek szaacutemaacutenak minimalizaacutelaacutesaacutera [8]
Ha az alapanyagban rekedt hidrogeacuten hataacutesaacutera kialakult porozitaacutesok mennyiseacutege
kiemelkedően magas akkor a hidegrepedeacutes veszeacutelyeacutevel is szaacutemolni kell [8]
316 Hidegkoumlteacutes eacutes veacutegkraacuteter repedeacutes
Alumiacutenium hegeszteacutese soraacuten megfelelő figyelmet kell fordiacutetani a varrat
megkezdeacuteseacutere eacutes befejezeacuteseacutere A joacute hővezető keacutepesseacutegnek koumlszoumlnhetően iacutevhegeszteacutes
soraacuten az iacutev keletkezeacutese utaacuten kell egy minimaacutelis idő mire az alapanyag megolvad
Fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten ez mindig probleacutemaacutet okoz hiszen az iacutev keletkezeacutese utaacuten
az azonnal adagolt hozaganyag az alapanyagra olvad eacutes hidegkoumlteacutes joumln leacutetre A
hidegkoumlteacutes elkeruumlleacuteseacutenek leggazdasaacutegosabb moacutedja a bekezdeacutes alkalmazaacutesa Nem
fogyoacuteelektroacutedaacutes eljaacuteraacutes eseteacuten (pl AWI eljaacuteraacutes) ez a probleacutema nem aacutell fenn hiszen a
hozaganyag adagolaacutesa az iacutevgyuacutejtaacutestoacutel fuumlggetlen A koumlteacutes veacutegeacuten a hozaganyag
adagolaacutesaacuteval egyuumltt a hőforraacutesnak a megszuumlnteteacutese a legtoumlbb esetben veacutegkraacuteter repedeacutest
okoz mely minden esetben keruumllendő mivel faacuteradaacutesos repedeacutes kialakulaacutesaacutehoz vezethet
Kikuumlszoumlboumllhető peacuteldaacuteul VFI berendezeacutesek veacutegkraacuteterfeltoumlltő programjaacuteval AWI eljaacuteraacutes
eseteacuten a veacutegkraacuteterrepedeacutes elkeruumlleacutese szinteacuten nem okoz probleacutemaacutet [8][9]
32 Alakiacutethatoacute oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Oumltvoumlzetlen eacutes enyheacuten oumltvoumlzoumltt nem nemesiacutethető alumiacuteniumok kuumlloumlnboumlző
neheacutezseacutegek neacutelkuumll hegeszthetők veacutedőgaacutezos eacutes ellenaacutellaacutes hegeszteacutessel egyaraacutent A
gyakorlatban a nemesiacutethető oumltvoumlzetek mindegyik tiacutepusaacutenak hegeszteacutese előfordul de
legtoumlbb esetben az AlMgSi oumltvoumlzeteket hasznaacuteljaacutek A nemesiacutethető oumltvoumlzetek
hegeszteacuteseacutenek fő probleacutemaacuteja a hőhataacutesoumlvezet kilaacutegyulaacutesa Ha a hegesztett szerkezet
kialakiacutetaacutesa lehetőveacute teszi ceacutelszerű edzett aacutellapotban elveacutegezni a hegeszteacutest majd a keacutesz
szerkezetet nemesiacuteteni amennyiben ez kivitelezhetetlen nemesiacutetett aacutellapotban kell
elveacutegezni a hegeszteacutest Nemesiacutethető oumltvoumlzeteket hegeszteacutes eseteacuten az anyagtoacutel
- 21 -
fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni
Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket
eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A
melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet
elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban
azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira
kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1
eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera
hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek
termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal
megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes
ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]
33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-
javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell
oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda
a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A
nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas
Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely
fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet
elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre
Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet
elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a
hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek
alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig
Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute
lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]
- 22 -
34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez
előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak
koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet
soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz
kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs
lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges
Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek
seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak
Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi
heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a
melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet
nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez
vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek
hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye
hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese
eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges
AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg
[8]
Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok
sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok
elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval
azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb
varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg
Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni
alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt
alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az
- 23 -
aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes
meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe
menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően
alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]
Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei
hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa
alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese
munkadarabok oumlsszefűzeacutese
fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa
kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese
hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa
illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa
kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese
Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel
hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri
hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett
koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb
repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]
35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez
leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a
koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes
ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak
koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag
kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az
alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA
nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg
- 24 -
kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint
aceacutelok eseteacuten [8][10]
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a
leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes
egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt
hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat
aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami
a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az
elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az
aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben
az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg
az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a
viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok
koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]
351 Hegesztő berendezeacutes
Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor
nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt
toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny
munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez
utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető
oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora
elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes
ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere
valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A
legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep
- 25 -
szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek
keacutesziacutethetők [8][12][13]
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi
aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a
munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti
tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel
a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet
eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos
vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen
felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy
azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű
elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb
probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az
eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez
Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű
alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes
elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve
alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute
heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]
A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat
alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is
szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a
hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor
az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]
- 26 -
8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]
Lemezvastagsaacuteg
[mm]
Elektroacuted aacutetmeacuterő
[mm]
Elektroacuted raacutediusz
[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel
05 16 35 50 65 25 25
08 16 45 50 74 35 36
10 16 5 100 80 40 46
13 16 6 100 875 45 51
16 16 6 100 98 52 58
20 22 7 150 110 57 66
25 22 8 150 125 65 71
32 22 9 150 146 71 76
352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a
hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg
eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek
eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az
elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a
koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute
alapanyagok eseteacuten [12]
Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő
varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat
soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a
soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg
noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute
alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az
alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a
- 27 -
legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium
oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a
varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]
6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)
20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium
oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219
eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40
mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb
aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban
- 28 -
megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő
meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad
aacutet [14]
Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből
adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely
a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel
vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos
adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen
meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]
Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes
a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes
eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes
toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll
vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher
elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy
kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]
8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]
A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely
az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat
Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen
- 29 -
csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a
kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa
ajaacutenlott [8]
Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes
Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse
alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető
a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott
melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti
nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg
eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell
noumlvelni az elektroacutederőt [8]
353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt
aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre
Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind
a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a
parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai
tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten
bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]
A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten
bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt
hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6
oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]
Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai
vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes
eseteacuteben sem [15]
- 30 -
9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]
Proacutebadarab
szaacutema
Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő
[perioacutedus]
Hegeszteacutesi aacuteram
[kA]
1 3237 2 235
2 3237 2 264
3 3237 2 269
4 3237 2 275
5 3237 1 264
6 3237 3 264
7 3237 4 264
8 3237 5 264
9 4709 2 264
10 3826 2 264
11 2649 2 264
12 2354 2 264
13 3237 2 287
10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
[MPa]
Folyaacuteshataacuter
[MPa]
Oumltvoumlző elemek []
Si Mn Mg Fe Cu Al
3056 2451 102 067 076 026 002 9724
A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje
nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt
folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb
hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a
kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]
- 31 -
9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]
Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse
meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett
maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes
csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten
laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]
10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]
A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos
szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A
heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja
- 32 -
Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel
szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett
koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a
heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11
aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett
koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]
11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
- 33 -
A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek
kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes
vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint
az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem
befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute
alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes
koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]
13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert
kemeacutenyseacutegek [15]
- 34 -
A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg
Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll
befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő
A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek
terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis
nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő
eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az
eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter
ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő
is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet
hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere
eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek
megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]
14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]
- 35 -
A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute
vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse
aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a
neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt
koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet
kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]
354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok
Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos
vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek
keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya
maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek
romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a
megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]
Max
te
rhel
eacutes [
N]
- 36 -
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok
haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet
elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a
keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el
Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben
koumlvetkezik be [8]
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert
alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő
helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a
vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer
az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő
koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez
oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg
veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram
eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb
hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az
effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]
Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő
tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos
hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy
meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem
megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem
elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]
A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt
koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium
hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute
megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-
oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos
szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek
kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute
- 37 -
tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet
kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]
16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]
- 38 -
Taacutevolsaacuteg [mm]
17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]
Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is
megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat
kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17
aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek
kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]
Kem
eacuteny
seacuteg
HV
02
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 21 -
fuumlggetlenuumll a jobb tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacutegesen kell oumlregiacuteteni
Hegeszteacutes soraacuten a joacute melegszilaacuterdsaacuteg haacutetraacuteny mivel nagyobb feszuumlltseacutegeket
eredmeacutenyez a koumlteacutesben amely a melegrepedeacutesek kialakulaacutesaacutenak eseacutelyeacutet noumlveli A
melegszilaacuterd AlCu4Mg1 oumltvoumlzetek hegeszteacuteseacutet edzett vagy nemesiacutetett aacutellapotban lehet
elveacutegezni mivel ekkor a belső feszuumlltseacutegek teljesen leeacutepuumllnek Nemesiacutetett aacutellapotban
azonban a reacutezzel oumltvoumlzoumltt alumiacuteniumokboacutel hegesztett koumlteacutesek hőhataacutesoumlvezete annyira
kilaacutegyul hogy a hegeszteacutes gazdasaacutegossaacutega megkeacuterdőjelezhetőveacute vaacutelik az AlZn5Mg1
eacutes AlZn6Mg2 cink tartalmuacute oumltvoumlzetek a nagy szilaacuterdsaacuteguk mellett korroacutezioacutera
hajlamosak mely magneacutezium oumltvoumlzeacuteseacutevel valamelyest javiacutethatoacute Ezek az oumltvoumlzetek
termeacuteszetesen oumlregiacutethetők mely folyamat a hegeszteacutes befejezeacutese utaacuten azonnal
megindul azonban az optimaacutelis tulajdonsaacutegok eleacutereacutese eacuterdekeacuteben mesterseacuteges oumlregiacuteteacutes
ajaacutenlott amelyet a hegeszteacutes elveacutegzeacutese utaacuten a lehető leghamarabb veacutegre kell hajtani [8]
33 Oumlnteacuteszeti oumltvoumlzetek hegeszteacutese
Alumiacutenium oumlntveacutenyek eseteacuten is egyaraacutent jelen vannak a koumltő- illetve felrakoacute-
javiacutetoacutehegeszteacutesek Koumltőhegeszteacutesek eseteacuten előfordulhat hogy nem keacutet oumlntveacutenyt kell
oumlsszehegeszteni hanem oumlntveacutenyhez alakiacutethatoacute alumiacutenium oumltvoumlzetet Erre gyakori peacutelda
a legelterjedtebb AlSi oumlntveacuteny eacutes a nemesiacutetett AlMgSi oumltvoumlzetek hegeszteacutese A
nemesiacutetett oumltvoumlzet AlMg tiacutepusuacute hozaganyaggal hegesztendő azonban iacutegy a koumlteacutes magas
Si illetve Mg tartalma miatt kialakuloacute Mg2Si rideg faacutezisok a repedeacutesveszeacutely
fokozoacutedaacutesaacutet eredmeacutenyezik Ezt a probleacutemaacutet AlSi5 hozaganyag alkalmazaacutesaacuteval lehet
elkeruumllni iacutegy azonban egy gyengeacutebb szilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes hozhatoacute csak leacutetre
Javiacutetoacutehegeszteacutes eseteacuten szuumlkseacuteges a darab Si eacutes Mg tartalomra vonatkozoacute vegyelemzeacuteseacutet
elveacutegezni iacutegy az alkalmas hozaganyag is kivaacutelaszthatoacute tovaacutebbaacute szuumlkseacuteges a
hegesztendő feluumllet megfelelő tisztiacutetaacutesa Legfontosabb a zsiacuter- eacutes olajszennyeződeacutesek
alapos eltaacutevoliacutetaacutesa majd az oldoacuteszerek elpaacuterologtataacutesa 150 degC-on kb 10-15 percig
Vastag faluacute oumlntveacutenyek eseteacuten szuumlkseacuteges az előmelegiacuteteacutes illetve a keacutesz oumlntveacutenyek lassuacute
lehűleacuteseacutet is biztosiacutetani kell [8]
- 22 -
34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez
előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak
koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet
soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz
kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs
lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges
Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek
seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak
Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi
heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a
melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet
nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez
vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek
hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye
hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese
eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges
AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg
[8]
Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok
sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok
elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval
azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb
varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg
Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni
alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt
alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az
- 23 -
aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes
meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe
menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően
alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]
Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei
hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa
alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese
munkadarabok oumlsszefűzeacutese
fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa
kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese
hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa
illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa
kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese
Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel
hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri
hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett
koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb
repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]
35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez
leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a
koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes
ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak
koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag
kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az
alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA
nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg
- 24 -
kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint
aceacutelok eseteacuten [8][10]
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a
leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes
egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt
hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat
aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami
a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az
elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az
aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben
az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg
az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a
viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok
koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]
351 Hegesztő berendezeacutes
Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor
nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt
toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny
munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez
utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető
oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora
elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes
ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere
valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A
legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep
- 25 -
szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek
keacutesziacutethetők [8][12][13]
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi
aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a
munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti
tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel
a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet
eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos
vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen
felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy
azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű
elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb
probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az
eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez
Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű
alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes
elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve
alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute
heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]
A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat
alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is
szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a
hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor
az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]
- 26 -
8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]
Lemezvastagsaacuteg
[mm]
Elektroacuted aacutetmeacuterő
[mm]
Elektroacuted raacutediusz
[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel
05 16 35 50 65 25 25
08 16 45 50 74 35 36
10 16 5 100 80 40 46
13 16 6 100 875 45 51
16 16 6 100 98 52 58
20 22 7 150 110 57 66
25 22 8 150 125 65 71
32 22 9 150 146 71 76
352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a
hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg
eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek
eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az
elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a
koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute
alapanyagok eseteacuten [12]
Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő
varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat
soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a
soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg
noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute
alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az
alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a
- 27 -
legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium
oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a
varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]
6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)
20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium
oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219
eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40
mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb
aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban
- 28 -
megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő
meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad
aacutet [14]
Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből
adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely
a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel
vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos
adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen
meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]
Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes
a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes
eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes
toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll
vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher
elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy
kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]
8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]
A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely
az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat
Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen
- 29 -
csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a
kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa
ajaacutenlott [8]
Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes
Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse
alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető
a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott
melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti
nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg
eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell
noumlvelni az elektroacutederőt [8]
353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt
aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre
Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind
a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a
parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai
tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten
bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]
A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten
bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt
hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6
oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]
Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai
vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes
eseteacuteben sem [15]
- 30 -
9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]
Proacutebadarab
szaacutema
Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő
[perioacutedus]
Hegeszteacutesi aacuteram
[kA]
1 3237 2 235
2 3237 2 264
3 3237 2 269
4 3237 2 275
5 3237 1 264
6 3237 3 264
7 3237 4 264
8 3237 5 264
9 4709 2 264
10 3826 2 264
11 2649 2 264
12 2354 2 264
13 3237 2 287
10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
[MPa]
Folyaacuteshataacuter
[MPa]
Oumltvoumlző elemek []
Si Mn Mg Fe Cu Al
3056 2451 102 067 076 026 002 9724
A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje
nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt
folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb
hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a
kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]
- 31 -
9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]
Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse
meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett
maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes
csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten
laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]
10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]
A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos
szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A
heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja
- 32 -
Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel
szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett
koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a
heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11
aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett
koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]
11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
- 33 -
A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek
kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes
vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint
az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem
befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute
alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes
koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]
13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert
kemeacutenyseacutegek [15]
- 34 -
A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg
Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll
befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő
A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek
terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis
nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő
eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az
eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter
ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő
is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet
hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere
eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek
megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]
14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]
- 35 -
A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute
vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse
aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a
neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt
koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet
kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]
354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok
Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos
vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek
keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya
maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek
romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a
megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]
Max
te
rhel
eacutes [
N]
- 36 -
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok
haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet
elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a
keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el
Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben
koumlvetkezik be [8]
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert
alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő
helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a
vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer
az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő
koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez
oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg
veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram
eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb
hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az
effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]
Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő
tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos
hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy
meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem
megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem
elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]
A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt
koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium
hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute
megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-
oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos
szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek
kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute
- 37 -
tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet
kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]
16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]
- 38 -
Taacutevolsaacuteg [mm]
17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]
Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is
megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat
kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17
aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek
kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]
Kem
eacuteny
seacuteg
HV
02
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 22 -
34 Hegesztendő munkadarabok előkeacutesziacuteteacutese
A legtipikusabb alumiacutenium alkatreacuteszek oumlntoumlttek sajtolt profilboacutel vagy lemez
előgyaacutertmaacutenyboacutel keacutesziacutetettek A hengerelt lemezek a modern technoloacutegiaacutenak
koumlszoumlnhetően hegeszthető tisztasaacuteguacuteak Ha az alakiacutetoacute vagy anyaglevaacutelasztoacute művelet
soraacuten (pl kivaacutegaacutes esztergaacutelaacutes) keneacutesre van szuumlkseacuteg ceacutelszerű az alumiacuteniumokhoz
kifejlesztett 100-ban elpaacuterolgoacute kenőanyagokat alkalmazni Amennyiben erre nincs
lehetőseacuteg utoacutelagos zsiacutertalaniacutetoacute feluumllettisztiacutetaacutes mosaacutes oumlbliacuteteacutes eacutes szaacuteriacutetaacutes szuumlkseacuteges
Uumlgyelni kell hogy a mechanikus feluumllettisztiacutetaacutes soraacuten a nem alumiacutenium feluumlletek
seacutertetlenek maradjanak elkeruumllve iacutegy az idegen anyagok hegfuumlrdőbe jutaacutesaacutet [8]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese soraacuten kiemelt szerepe van az illeszteacutesi heacutezagnak
Toumlrekedni kell annak aacutellandoacutesaacutegaacutera eacutes paacuterhuzamossaacutegaacutera A nagyobb meacuteretű illeszteacutesi
heacutezag szaacutemos probleacutemaacutet okoz Koumlnnyebben keletkezhet gyoumlkhiba noumlvekszik a
melegrepedeacutes eacuterzeacutekenyseacuteg eacutes a porozitaacutes tovaacutebbaacute a nagyobb varratkeresztmetszet
nagyobb hőbevitelt igeacutenyel ami a maradoacute alakvaacuteltozaacutes meacuterteacutekeacutenek noumlvekedeacuteseacutehez
vezet eacutes kedvezőtlen a hőhataacutesoumlvezet szempontjaacuteboacutel 3 mm-neacutel veacutekonyabb szelveacutenyek
hegeszteacutese eseteacuten a gyoumlkhiba elkeruumlleacutese eacuterdekeacuteben alaacuteteacutetlemez alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges
vagy aacutetlapolt sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes A sarokvarratos koumlteacuteskialakiacutetaacutes előnye
hogy a gyaacutertaacutesi pontossaacutegra nem eacuterzeacutekeny Nem keacuteszuumlleacutekben hegesztett varrat keacutesziacuteteacutese
eseteacuten VFI eljaacuteraacutes soraacuten az aacutetroskadaacutes veszeacutelye miatt heacutezag neacutelkuumlli illeszteacutes szuumlkseacuteges
AWI eljaacuteraacutes eseteacuten keskeny eacutes egyenletes paacuterhuzamos illeszteacutesi heacutezagra van szuumlkseacuteg
[8]
Alumiacutenium hegeszteacutesekor a hő hataacutesaacutera bekoumlvetkező alakvaacuteltozaacutesok elhuacutezoacutedaacutesok
sokkal jelentősebb meacuterteacutekben jelentkeznek mint aceacutelok eseteacuten Az alakvaacuteltozaacutesok
elleni veacutedekezeacutes technikaacuteja eacutes elvei megegyeznek az aceacuteloknaacutel alkalmazottakeacuteval
azonban a meacuteretek kordaacuteban tartaacutesa eacuterdekeacuteben maacuter egyszerűbb eacutes kevesebb
varratmennyiseacuteget tartalmazoacute szerkezetek eseteacuten is beavatkozaacutesra van szuumlkseacuteg
Hegesztőkeacuteszuumlleacutekek neacutelkuumll szinte lehetetlen meacuteretpontos szerkezetet keacutesziacuteteni
alumiacutenium alapanyagokboacutel A szerkezet maradoacute alakvaacuteltozaacutesaacuteeacutert vagy a gaacutetolt
alakvaacuteltozaacutes koumlvetkezteacuteben keletkező maradoacute feszuumlltseacutegekeacutert az alumiacuteniumnak az
- 23 -
aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes
meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe
menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően
alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]
Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei
hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa
alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese
munkadarabok oumlsszefűzeacutese
fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa
kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese
hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa
illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa
kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese
Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel
hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri
hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett
koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb
repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]
35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez
leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a
koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes
ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak
koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag
kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az
alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA
nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg
- 24 -
kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint
aceacutelok eseteacuten [8][10]
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a
leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes
egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt
hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat
aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami
a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az
elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az
aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben
az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg
az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a
viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok
koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]
351 Hegesztő berendezeacutes
Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor
nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt
toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny
munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez
utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető
oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora
elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes
ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere
valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A
legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep
- 25 -
szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek
keacutesziacutethetők [8][12][13]
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi
aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a
munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti
tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel
a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet
eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos
vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen
felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy
azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű
elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb
probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az
eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez
Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű
alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes
elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve
alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute
heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]
A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat
alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is
szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a
hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor
az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]
- 26 -
8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]
Lemezvastagsaacuteg
[mm]
Elektroacuted aacutetmeacuterő
[mm]
Elektroacuted raacutediusz
[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel
05 16 35 50 65 25 25
08 16 45 50 74 35 36
10 16 5 100 80 40 46
13 16 6 100 875 45 51
16 16 6 100 98 52 58
20 22 7 150 110 57 66
25 22 8 150 125 65 71
32 22 9 150 146 71 76
352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a
hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg
eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek
eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az
elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a
koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute
alapanyagok eseteacuten [12]
Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő
varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat
soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a
soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg
noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute
alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az
alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a
- 27 -
legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium
oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a
varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]
6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)
20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium
oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219
eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40
mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb
aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban
- 28 -
megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő
meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad
aacutet [14]
Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből
adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely
a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel
vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos
adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen
meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]
Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes
a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes
eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes
toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll
vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher
elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy
kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]
8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]
A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely
az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat
Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen
- 29 -
csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a
kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa
ajaacutenlott [8]
Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes
Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse
alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető
a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott
melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti
nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg
eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell
noumlvelni az elektroacutederőt [8]
353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt
aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre
Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind
a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a
parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai
tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten
bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]
A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten
bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt
hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6
oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]
Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai
vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes
eseteacuteben sem [15]
- 30 -
9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]
Proacutebadarab
szaacutema
Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő
[perioacutedus]
Hegeszteacutesi aacuteram
[kA]
1 3237 2 235
2 3237 2 264
3 3237 2 269
4 3237 2 275
5 3237 1 264
6 3237 3 264
7 3237 4 264
8 3237 5 264
9 4709 2 264
10 3826 2 264
11 2649 2 264
12 2354 2 264
13 3237 2 287
10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
[MPa]
Folyaacuteshataacuter
[MPa]
Oumltvoumlző elemek []
Si Mn Mg Fe Cu Al
3056 2451 102 067 076 026 002 9724
A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje
nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt
folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb
hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a
kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]
- 31 -
9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]
Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse
meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett
maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes
csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten
laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]
10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]
A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos
szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A
heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja
- 32 -
Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel
szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett
koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a
heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11
aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett
koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]
11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
- 33 -
A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek
kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes
vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint
az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem
befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute
alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes
koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]
13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert
kemeacutenyseacutegek [15]
- 34 -
A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg
Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll
befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő
A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek
terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis
nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő
eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az
eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter
ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő
is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet
hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere
eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek
megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]
14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]
- 35 -
A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute
vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse
aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a
neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt
koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet
kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]
354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok
Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos
vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek
keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya
maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek
romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a
megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]
Max
te
rhel
eacutes [
N]
- 36 -
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok
haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet
elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a
keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el
Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben
koumlvetkezik be [8]
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert
alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő
helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a
vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer
az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő
koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez
oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg
veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram
eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb
hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az
effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]
Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő
tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos
hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy
meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem
megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem
elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]
A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt
koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium
hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute
megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-
oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos
szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek
kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute
- 37 -
tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet
kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]
16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]
- 38 -
Taacutevolsaacuteg [mm]
17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]
Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is
megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat
kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17
aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek
kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]
Kem
eacuteny
seacuteg
HV
02
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 23 -
aceacutelnaacutel joacuteval nagyobb meacuterteacutekű zsugorodaacutesa a felelős A hossziraacutenyuacute zsugorodaacutes
meacuterteacuteke korlaacutetozhatoacute a keresztiraacutenyuacute zsugorodaacutest azonban hagyni kell szabadon veacutegbe
menni A hossziraacutenyuacute feszuumlltseacuteg csoumlkkenteacuteseacutet előfesziacuteteacutessel vagy megfelelően
alkalmazott előmelegiacuteteacutessel lehet csoumlkkenteni [8]
Az alakvaacuteltozaacutes csoumlkkenteacuteseacutenek lehetőseacutegei
hegesztőkeacuteszuumlleacutek alkalmazaacutesa
alkatreacuteszek előfesziacuteteacutese
munkadarabok oumlsszefűzeacutese
fűzeacutesek sorrendjeacutenek meghataacuterozaacutesa
kis keresztmetszetű erős fűzővarratok keacutesziacuteteacutese
hegeszteacutesi sorrend meghataacuterozaacutesa
illeszteacutesi heacutezag minimalizaacutelaacutesa
kis keresztmetszetű koumlteacutesek keacutesziacuteteacutese
Az alumiacuteniumok javiacutetoacute hegeszteacutese nagyon koumlruumllmeacutenyes az ismeacutetelt hőbevitel
hataacutesaacutera kialakuloacute eacutes egymaacutesra szuperponaacuteloacutedoacute belső feszuumlltseacutegek miatt A toumlbbszoumlri
hőciklus hataacutesaacutera kialakuloacute belső feszuumlltseacutegek nagy meacuterteacutekben megnoumlvelik a hegesztett
koumlteacutes repedeacuteseacuterzeacutekenyseacutegeacutet iacutegy egy adott hiba javiacutetaacutesa eseteacuten koumlnnyen uacutejabb
repedeacuteseket hozhatunk leacutetre [8]
35 Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes az autoacuteiparban a lemez karosszeacuteriaelemek egyesiacuteteacuteseacutehez
leggyakrabban hasznaacutelt hegesztőeljaacuteraacutes Neacutepszerűseacutegeacutet a termeleacutekenyseacutegeacutenek eacutes a
koumlnnyű automatizaacutelhatoacutesaacutegaacutenak koumlszoumlnheti Aceacutelok eseteacuteben az ellenaacutellaacutes
ponthegeszteacutes kivaacuteloacutean alkalmazhatoacute azonban az alumiacutenium lemezek teacuterhoacutediacutetaacutesaacutenak
koumlszoumlnhetően nem csak az autoacutek tervezeacutese igeacutenyel maacutes megkoumlzeliacuteteacutest az alapanyag
kuumlloumlnleges tulajdonsaacutegai miatt a hegeszteacutestechnoloacutegia moacutedosiacutetaacutesaacutera is szuumlkseacuteg van Az
alumiacutenium joacute elektromos vezetőkeacutepesseacutege miatt a megfelelő hő biztosiacutetaacutesaacutehoz kA
nagysaacutegrendű aacuteramerősseacuteg alkalmazaacutesaacutera van szuumlkseacuteg valamint a feluumlleti oxidreacuteteg
- 24 -
kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint
aceacutelok eseteacuten [8][10]
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a
leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes
egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt
hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat
aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami
a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az
elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az
aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben
az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg
az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a
viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok
koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]
351 Hegesztő berendezeacutes
Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor
nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt
toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny
munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez
utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető
oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora
elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes
ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere
valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A
legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep
- 25 -
szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek
keacutesziacutethetők [8][12][13]
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi
aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a
munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti
tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel
a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet
eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos
vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen
felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy
azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű
elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb
probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az
eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez
Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű
alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes
elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve
alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute
heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]
A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat
alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is
szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a
hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor
az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]
- 26 -
8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]
Lemezvastagsaacuteg
[mm]
Elektroacuted aacutetmeacuterő
[mm]
Elektroacuted raacutediusz
[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel
05 16 35 50 65 25 25
08 16 45 50 74 35 36
10 16 5 100 80 40 46
13 16 6 100 875 45 51
16 16 6 100 98 52 58
20 22 7 150 110 57 66
25 22 8 150 125 65 71
32 22 9 150 146 71 76
352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a
hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg
eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek
eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az
elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a
koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute
alapanyagok eseteacuten [12]
Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő
varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat
soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a
soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg
noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute
alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az
alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a
- 27 -
legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium
oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a
varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]
6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)
20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium
oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219
eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40
mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb
aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban
- 28 -
megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő
meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad
aacutet [14]
Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből
adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely
a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel
vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos
adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen
meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]
Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes
a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes
eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes
toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll
vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher
elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy
kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]
8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]
A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely
az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat
Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen
- 29 -
csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a
kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa
ajaacutenlott [8]
Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes
Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse
alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető
a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott
melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti
nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg
eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell
noumlvelni az elektroacutederőt [8]
353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt
aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre
Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind
a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a
parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai
tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten
bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]
A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten
bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt
hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6
oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]
Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai
vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes
eseteacuteben sem [15]
- 30 -
9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]
Proacutebadarab
szaacutema
Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő
[perioacutedus]
Hegeszteacutesi aacuteram
[kA]
1 3237 2 235
2 3237 2 264
3 3237 2 269
4 3237 2 275
5 3237 1 264
6 3237 3 264
7 3237 4 264
8 3237 5 264
9 4709 2 264
10 3826 2 264
11 2649 2 264
12 2354 2 264
13 3237 2 287
10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
[MPa]
Folyaacuteshataacuter
[MPa]
Oumltvoumlző elemek []
Si Mn Mg Fe Cu Al
3056 2451 102 067 076 026 002 9724
A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje
nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt
folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb
hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a
kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]
- 31 -
9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]
Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse
meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett
maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes
csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten
laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]
10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]
A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos
szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A
heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja
- 32 -
Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel
szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett
koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a
heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11
aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett
koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]
11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
- 33 -
A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek
kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes
vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint
az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem
befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute
alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes
koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]
13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert
kemeacutenyseacutegek [15]
- 34 -
A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg
Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll
befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő
A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek
terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis
nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő
eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az
eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter
ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő
is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet
hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere
eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek
megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]
14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]
- 35 -
A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute
vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse
aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a
neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt
koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet
kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]
354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok
Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos
vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek
keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya
maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek
romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a
megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]
Max
te
rhel
eacutes [
N]
- 36 -
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok
haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet
elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a
keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el
Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben
koumlvetkezik be [8]
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert
alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő
helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a
vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer
az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő
koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez
oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg
veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram
eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb
hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az
effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]
Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő
tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos
hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy
meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem
megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem
elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]
A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt
koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium
hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute
megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-
oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos
szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek
kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute
- 37 -
tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet
kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]
16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]
- 38 -
Taacutevolsaacuteg [mm]
17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]
Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is
megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat
kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17
aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek
kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]
Kem
eacuteny
seacuteg
HV
02
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 24 -
kaacuteros hataacutesai miatt a hegesztő elektroacutedok eacutelettartama aacuteltalaacuteban joacuteval roumlvidebb mint
aceacutelok eseteacuten [8][10]
Az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes alapanyaga leggyakrabban 1-3 mm vastagsaacuteguacute lemez a
leggyakoribb pedig az aacutetlapolt koumlteacutestiacutepus Aacuteltalaacutenos esetben az ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutes
egy- vagy keacutetoldali kialakiacutetaacutesuacute lehet azonban az alumiacutenium joacute vezetőkeacutepesseacutege miatt
hegeszteacuteseacutehez csak a keacutetoldali kialakiacutetaacutes alkalmas Az eljaacuteraacutes soraacuten a munkadarabokat
aacuteltalaacuteban keacutet viacutezhűtoumltt reacutez elektroacuted szoriacutetja oumlssze amely tovaacutebbaacute akkora erőt fejt ki ami
a feluumlleti oxidreacuteteg feltoumlredezeacuteseacutet eredmeacutenyezi A szoriacutetoacuteerő kifejteacutese utaacuten az
elektroacutedokon keresztuumll aacuteram folyik aacutet az alapanyagokon amelyek belső teacuterfogata az
aacuteltaluk kifejtett ellenaacutellaacutesboacutel adoacutedoacute hő hataacutesaacutera megolvad A megolvadaacutes ideaacutelis esetben
az oumlsszekoumltendő alapanyagok eacuterintkező feluumlleteacuten indul meg eacutes meacuterteacuteke addig nő amiacuteg
az aacuteram folyaacutesa meg nem aacutell A lemezek megolvadaacutesaacuteboacutel kialakult koumlzoumls oumlmledeacutek a
viacutezhűtoumltt elektroacutedok hataacutesaacutera gyorsan hűlve megdermed leacutetrehozva iacutegy az alapanyagok
koumlzoumltti koumlteacutest [11][8]
351 Hegesztő berendezeacutes
Az alumiacutenium villamos vezetőkeacutepesseacutege kivaacuteloacute ezeacutert ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese
eseteacuten ahhoz hogy a kis fajlagos ellenaacutellaacutesaacuten megfelelő hő keacutepződjoumln kb 3-szor
nagyobb aacuteramerősseacuteget kell alkalmazni mint aceacutelok eseteacuten A joacute hővezeteacutese miatt
toumlrekedni kell a koumlteacutes legroumlvidebb idő alatt toumlrteacutenő elkeacutesziacuteteacuteseacutere tehaacutet kemeacuteny
munkarend alkalmazaacutesa szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben a repedeacutesmentes koumlteacutes keacutesziacuteteacuteseacutehez
utaacutensajtoloacuteerő is szuumlkseacuteges kivaacuteltkeacuteppen a 2xxx 6xxx eacutes 7xxx jelű hőkezelhető
oumltvoumlzetek eseteacuten Ezen oumltvoumlzetek megfelelő hegeszteacuteseacutehez kb keacutetszer akkora
elektroacutederő szuumlkseacuteges mint amekkoraacutet aceacutelok eseteacuten alkalmazunk [12]
Alumiacuteniumok hegeszteacutese tehaacutet hagyomaacutenyos aceacutelokhoz tervezett ellenaacutellaacutes
ponthegesztő geacuteppel aacuteltalaacuteban nem lehetseacuteges Joacuteval nagyobb elektroacuted erő kifejteacuteseacutere
valamint joacuteval nagyobb aacuteramerősseacutegre eacutes annak pontos beaacutelliacutethatoacutesaacutegaacutera van szuumlkseacuteg
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutese AC eacutes DC aacuterammal egyaraacutent lehetseacuteges A
legjobb minőseacuteg eleacutereacuteseacutehez folyamatos DC egyenaacuteram leadaacutesaacutera keacutepes hegesztőgeacutep
- 25 -
szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek
keacutesziacutethetők [8][12][13]
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi
aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a
munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti
tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel
a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet
eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos
vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen
felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy
azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű
elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb
probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az
eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez
Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű
alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes
elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve
alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute
heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]
A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat
alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is
szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a
hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor
az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]
- 26 -
8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]
Lemezvastagsaacuteg
[mm]
Elektroacuted aacutetmeacuterő
[mm]
Elektroacuted raacutediusz
[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel
05 16 35 50 65 25 25
08 16 45 50 74 35 36
10 16 5 100 80 40 46
13 16 6 100 875 45 51
16 16 6 100 98 52 58
20 22 7 150 110 57 66
25 22 8 150 125 65 71
32 22 9 150 146 71 76
352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a
hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg
eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek
eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az
elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a
koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute
alapanyagok eseteacuten [12]
Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő
varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat
soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a
soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg
noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute
alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az
alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a
- 27 -
legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium
oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a
varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]
6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)
20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium
oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219
eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40
mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb
aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban
- 28 -
megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő
meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad
aacutet [14]
Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből
adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely
a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel
vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos
adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen
meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]
Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes
a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes
eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes
toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll
vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher
elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy
kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]
8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]
A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely
az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat
Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen
- 29 -
csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a
kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa
ajaacutenlott [8]
Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes
Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse
alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető
a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott
melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti
nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg
eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell
noumlvelni az elektroacutederőt [8]
353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt
aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre
Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind
a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a
parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai
tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten
bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]
A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten
bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt
hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6
oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]
Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai
vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes
eseteacuteben sem [15]
- 30 -
9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]
Proacutebadarab
szaacutema
Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő
[perioacutedus]
Hegeszteacutesi aacuteram
[kA]
1 3237 2 235
2 3237 2 264
3 3237 2 269
4 3237 2 275
5 3237 1 264
6 3237 3 264
7 3237 4 264
8 3237 5 264
9 4709 2 264
10 3826 2 264
11 2649 2 264
12 2354 2 264
13 3237 2 287
10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
[MPa]
Folyaacuteshataacuter
[MPa]
Oumltvoumlző elemek []
Si Mn Mg Fe Cu Al
3056 2451 102 067 076 026 002 9724
A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje
nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt
folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb
hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a
kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]
- 31 -
9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]
Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse
meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett
maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes
csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten
laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]
10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]
A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos
szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A
heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja
- 32 -
Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel
szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett
koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a
heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11
aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett
koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]
11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
- 33 -
A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek
kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes
vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint
az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem
befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute
alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes
koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]
13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert
kemeacutenyseacutegek [15]
- 34 -
A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg
Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll
befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő
A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek
terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis
nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő
eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az
eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter
ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő
is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet
hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere
eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek
megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]
14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]
- 35 -
A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute
vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse
aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a
neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt
koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet
kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]
354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok
Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos
vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek
keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya
maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek
romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a
megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]
Max
te
rhel
eacutes [
N]
- 36 -
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok
haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet
elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a
keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el
Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben
koumlvetkezik be [8]
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert
alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő
helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a
vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer
az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő
koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez
oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg
veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram
eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb
hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az
effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]
Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő
tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos
hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy
meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem
megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem
elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]
A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt
koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium
hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute
megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-
oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos
szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek
kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute
- 37 -
tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet
kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]
16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]
- 38 -
Taacutevolsaacuteg [mm]
17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]
Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is
megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat
kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17
aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek
kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]
Kem
eacuteny
seacuteg
HV
02
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 25 -
szuumlkseacuteges Neacutehaacuteny esetben egyfaacutezisuacute vaacuteltoacuteaacuteramot leadoacute geacutepekkel is elfogadhatoacute koumlteacutesek
keacutesziacutethetők [8][12][13]
Ellenaacutellaacutes-hegeszteacutes eseteacuten sem hanyagolhatoacute el a hegesztendő feluumlletek tisztasaacutegi
aacutellapota Kiemelkedő minőseacutegi igeacutenyek eseteacuten a feluumllettisztiacutetaacutes eredmeacutenyeacutet a
munkadarabok villamos ellenaacutellaacutesaacutenak meacutereacuteseacutevel igazolni kell Az elektroacutedok feluumlleti
tisztasaacutegaacutera is legalaacutebb akkora figyelmet kell fordiacutetani mint az alapanyagokeacutera mivel
a szennyeződeacutesek noumlvelik az aacutetmeneti ellenaacutellaacutest ami pedig kaacuteros hőtoumlbbletet
eredmeacutenyez az elektroacuted eacutes az alapanyag koumlzoumltt [8]
Alumiacuteniumok ellenaacutellaacuteshegeszteacuteseacutehez a legideaacutelisabb ha az elektroacuted hő- eacutes villamos
vezetőkeacutepesseacutege nagy keveacutes oumltvoumlzőt tartalmaz meacutegis nagy szilaacuterdsaacuteguacute Ezen
felteacuteteleknek neheacutez eleget tenni A reacutez elektroacutedok vezetőkeacutepesseacutege megfelelően nagy
azonban szilaacuterdsaacuteguk kicsi eacuteppen ezeacutert kezdenek elterjedni az alumiacutenium oumltvoumlzeacutesű
elektroacutedok Alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacuteshegeszteacutese soraacuten az elektroacutedok legnagyobb
probleacutemaacuteja hogy a nagy sajtoloacuteerő eacutes a magas hőmeacuterseacuteklet miatt nagyon roumlvid az
eacutelettartamuk amely toumlmeggyaacutertaacutes eseteacuten gazdasaacutegossaacutegi probleacutemaacutekat is eredmeacutenyez
Az elektroacutedok eacutelettartamaacutet nagyban noumlveli a megfelelően előkeacutesziacutetett feluumlletű
alapanyag tovaacutebbaacute a csereacutelhető elektroacutedveacutegek alkalmazaacutesa valamint kb 20 koumlteacutes
elkeacutesziacuteteacutese utaacuten az elektroacuted veacutegek megtisztiacutetaacutesa A 8-as taacuteblaacutezatban aceacutel illetve
alumiacutenium lemezekhez alkalmazott elektroacutedok aacutetmeacuterője raacutediusza illetve a kialakiacutetandoacute
heglencse ideaacutelis aacutetmeacuterője laacutethatoacute [13]
A legtoumlbb esetben alumiacutenium oumltvoumlzetekhez goumlmbsuumlveg veacutegű elektroacutedokat
alkalmaznak a hegesztett koumlteacutes mindkeacutet oldalaacuten tovaacutebbaacute az elektroacutedok viacutezhűteacutese is
szuumlkseacuteges az aacutetfolyoacute aacuteram nagysaacutegaacuteboacutel adoacutedoacute hőhataacutes miatt A viacutezhűteacutes mindemellett a
hegfuumlrdő gyors megdermedeacuteseacutet is eredmeacutenyezi Ha a feluumllet seacutertetlenseacutege előiacuteraacutes akkor
az egyik oldalon lapos kialakiacutetaacutesuacute elektroacutedot kell alkalmazni [12]
- 26 -
8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]
Lemezvastagsaacuteg
[mm]
Elektroacuted aacutetmeacuterő
[mm]
Elektroacuted raacutediusz
[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel
05 16 35 50 65 25 25
08 16 45 50 74 35 36
10 16 5 100 80 40 46
13 16 6 100 875 45 51
16 16 6 100 98 52 58
20 22 7 150 110 57 66
25 22 8 150 125 65 71
32 22 9 150 146 71 76
352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a
hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg
eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek
eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az
elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a
koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute
alapanyagok eseteacuten [12]
Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő
varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat
soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a
soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg
noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute
alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az
alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a
- 27 -
legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium
oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a
varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]
6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)
20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium
oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219
eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40
mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb
aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban
- 28 -
megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő
meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad
aacutet [14]
Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből
adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely
a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel
vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos
adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen
meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]
Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes
a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes
eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes
toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll
vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher
elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy
kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]
8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]
A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely
az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat
Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen
- 29 -
csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a
kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa
ajaacutenlott [8]
Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes
Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse
alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető
a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott
melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti
nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg
eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell
noumlvelni az elektroacutederőt [8]
353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt
aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre
Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind
a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a
parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai
tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten
bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]
A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten
bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt
hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6
oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]
Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai
vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes
eseteacuteben sem [15]
- 30 -
9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]
Proacutebadarab
szaacutema
Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő
[perioacutedus]
Hegeszteacutesi aacuteram
[kA]
1 3237 2 235
2 3237 2 264
3 3237 2 269
4 3237 2 275
5 3237 1 264
6 3237 3 264
7 3237 4 264
8 3237 5 264
9 4709 2 264
10 3826 2 264
11 2649 2 264
12 2354 2 264
13 3237 2 287
10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
[MPa]
Folyaacuteshataacuter
[MPa]
Oumltvoumlző elemek []
Si Mn Mg Fe Cu Al
3056 2451 102 067 076 026 002 9724
A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje
nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt
folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb
hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a
kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]
- 31 -
9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]
Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse
meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett
maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes
csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten
laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]
10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]
A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos
szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A
heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja
- 32 -
Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel
szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett
koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a
heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11
aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett
koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]
11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
- 33 -
A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek
kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes
vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint
az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem
befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute
alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes
koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]
13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert
kemeacutenyseacutegek [15]
- 34 -
A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg
Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll
befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő
A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek
terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis
nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő
eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az
eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter
ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő
is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet
hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere
eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek
megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]
14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]
- 35 -
A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute
vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse
aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a
neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt
koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet
kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]
354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok
Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos
vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek
keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya
maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek
romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a
megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]
Max
te
rhel
eacutes [
N]
- 36 -
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok
haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet
elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a
keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el
Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben
koumlvetkezik be [8]
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert
alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő
helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a
vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer
az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő
koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez
oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg
veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram
eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb
hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az
effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]
Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő
tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos
hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy
meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem
megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem
elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]
A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt
koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium
hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute
megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-
oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos
szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek
kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute
- 37 -
tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet
kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]
16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]
- 38 -
Taacutevolsaacuteg [mm]
17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]
Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is
megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat
kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17
aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek
kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]
Kem
eacuteny
seacuteg
HV
02
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 26 -
8 taacuteblaacutezat Ideaacutelis elektroacuted eacutes heglencse meacuteretek [13]
Lemezvastagsaacuteg
[mm]
Elektroacuted aacutetmeacuterő
[mm]
Elektroacuted raacutediusz
[mm] Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Al Aceacutel Al Aceacutel Al Aceacutel
05 16 35 50 65 25 25
08 16 45 50 74 35 36
10 16 5 100 80 40 46
13 16 6 100 875 45 51
16 16 6 100 98 52 58
20 22 7 150 110 57 66
25 22 8 150 125 65 71
32 22 9 150 146 71 76
352 Hegeszthetőseacutegi probleacutemaacutek
Az alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes ponthegeszthetőseacutegeacutet jelentősen befolyaacutesolja a
hőkezeltseacutegi aacutellapotuk A laacutegyiacutetott oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten az aacutellandoacute koumlteacutesminőseacuteg
eleacutereacutese sokkal nehezebb mint az alakiacutetaacutessal vagy kivaacutelaacutesosan kemeacutenyiacutetett oumltvoumlzetek
eseteacuten koumlszoumlnhetően a meacutelyebb benyomoacutedaacutesnak a nagyobb vetemedeacutesnek eacutes az
elektroacuted kopaacutesnak Kemeacutenyebb oumltvoumlzetek hegeszteacutesekor az elektroacuted eacutelettartam eacutes a
koumlteacutesek tulajdonsaacutegainak aacutellandoacutesaacutega joacuteval nagyobb mint laacutegyabb aacutellapotuacute
alapanyagok eseteacuten [12]
Egy maacuter leacutetező ponthegesztett varrat a koumlvetkező keacutesziacuteteacutesekor elvonja a hegesztendő
varrattoacutel az aacuteramot Ezt az effektust soumlnthataacutesnak nevezzuumlk Egy előzetes varrat
soumlnthataacutesa miatt a koumlvetkező varrat meacuterete nem lesz megfelelő Aceacutelok eseteacuten a
soumlnthataacutes meacuterteacutekeacutere a koumlteacutesek taacutevolsaacutega van a legnagyobb hataacutessal iacutegy a koumlteacutestaacutevolsaacuteg
noumlveleacutese a soumlnthataacutes csoumlkkenteacuteseacutet eredmeacutenyezi Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzeacutesű eacutes vastagsaacuteguacute
alumiacuteniumok ellenaacutellaacutes ponthegeszteacutesekor a soumlnthataacutes csoumlkkenteacutese eacuterdekeacuteben az
alumiacutenium joacute belső vezetőkeacutepesseacutege miatt nem a koumlteacutesek taacutevolsaacutegaacutenak noumlveleacutese a
- 27 -
legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium
oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a
varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]
6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)
20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium
oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219
eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40
mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb
aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban
- 28 -
megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő
meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad
aacutet [14]
Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből
adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely
a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel
vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos
adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen
meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]
Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes
a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes
eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes
toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll
vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher
elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy
kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]
8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]
A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely
az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat
Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen
- 29 -
csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a
kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa
ajaacutenlott [8]
Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes
Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse
alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető
a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott
melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti
nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg
eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell
noumlvelni az elektroacutederőt [8]
353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt
aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre
Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind
a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a
parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai
tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten
bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]
A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten
bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt
hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6
oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]
Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai
vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes
eseteacuteben sem [15]
- 30 -
9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]
Proacutebadarab
szaacutema
Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő
[perioacutedus]
Hegeszteacutesi aacuteram
[kA]
1 3237 2 235
2 3237 2 264
3 3237 2 269
4 3237 2 275
5 3237 1 264
6 3237 3 264
7 3237 4 264
8 3237 5 264
9 4709 2 264
10 3826 2 264
11 2649 2 264
12 2354 2 264
13 3237 2 287
10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
[MPa]
Folyaacuteshataacuter
[MPa]
Oumltvoumlző elemek []
Si Mn Mg Fe Cu Al
3056 2451 102 067 076 026 002 9724
A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje
nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt
folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb
hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a
kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]
- 31 -
9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]
Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse
meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett
maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes
csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten
laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]
10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]
A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos
szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A
heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja
- 32 -
Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel
szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett
koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a
heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11
aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett
koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]
11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
- 33 -
A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek
kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes
vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint
az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem
befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute
alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes
koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]
13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert
kemeacutenyseacutegek [15]
- 34 -
A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg
Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll
befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő
A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek
terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis
nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő
eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az
eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter
ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő
is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet
hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere
eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek
megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]
14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]
- 35 -
A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute
vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse
aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a
neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt
koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet
kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]
354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok
Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos
vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek
keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya
maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek
romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a
megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]
Max
te
rhel
eacutes [
N]
- 36 -
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok
haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet
elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a
keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el
Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben
koumlvetkezik be [8]
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert
alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő
helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a
vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer
az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő
koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez
oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg
veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram
eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb
hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az
effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]
Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő
tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos
hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy
meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem
megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem
elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]
A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt
koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium
hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute
megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-
oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos
szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek
kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute
- 37 -
tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet
kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]
16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]
- 38 -
Taacutevolsaacuteg [mm]
17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]
Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is
megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat
kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17
aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek
kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]
Kem
eacuteny
seacuteg
HV
02
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 27 -
legjobb megoldaacutes sokkal eredmeacutenyesebb a hegesztőaacuteram noumlveleacutese Alumiacutenium
oumltvoumlzetek eseteacuten is elkeruumllhető a soumlnthataacutes a taacutevolsaacuteg noumlveleacuteseacutevel azonban ekkor a
varratok taacutevolsaacutega miatt a szerkezet szilaacuterdsaacutega maacuter nem megfelelő [14]
6 aacutebra 40 kA aacuteramerőseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel (a) 12 mm (b) 16 mm (c)
20 mm (d) 24 mm (e) 28 mm (f) 40 mm taacutevolsaacutegra (2219 eacutes 5A06 jelű alumiacutenium
oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
7 aacutebra 44 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek egymaacutestoacutel 16 mm taacutevolsaacutegra (2219
eacutes 5A06 jelű alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutesei) [14]
A 6 eacutes 7 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy azonos aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutesek eseteacuten 40
mm-es taacutevolsaacutegban joumln leacutetre az eacuterteacutekelhető legalaacutebb 7 mm-es koumlteacutes azonban nagyobb
aacuteramerősseacuteggel - 40 helyett 44 kA alkalmazaacutesaacuteval - maacuter 16 mm-es taacutevolsaacutegban
- 28 -
megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő
meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad
aacutet [14]
Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből
adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely
a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel
vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos
adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen
meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]
Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes
a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes
eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes
toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll
vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher
elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy
kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]
8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]
A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely
az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat
Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen
- 29 -
csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a
kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa
ajaacutenlott [8]
Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes
Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse
alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető
a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott
melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti
nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg
eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell
noumlvelni az elektroacutederőt [8]
353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt
aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre
Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind
a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a
parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai
tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten
bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]
A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten
bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt
hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6
oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]
Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai
vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes
eseteacuteben sem [15]
- 30 -
9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]
Proacutebadarab
szaacutema
Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő
[perioacutedus]
Hegeszteacutesi aacuteram
[kA]
1 3237 2 235
2 3237 2 264
3 3237 2 269
4 3237 2 275
5 3237 1 264
6 3237 3 264
7 3237 4 264
8 3237 5 264
9 4709 2 264
10 3826 2 264
11 2649 2 264
12 2354 2 264
13 3237 2 287
10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
[MPa]
Folyaacuteshataacuter
[MPa]
Oumltvoumlző elemek []
Si Mn Mg Fe Cu Al
3056 2451 102 067 076 026 002 9724
A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje
nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt
folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb
hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a
kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]
- 31 -
9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]
Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse
meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett
maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes
csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten
laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]
10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]
A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos
szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A
heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja
- 32 -
Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel
szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett
koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a
heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11
aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett
koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]
11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
- 33 -
A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek
kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes
vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint
az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem
befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute
alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes
koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]
13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert
kemeacutenyseacutegek [15]
- 34 -
A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg
Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll
befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő
A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek
terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis
nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő
eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az
eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter
ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő
is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet
hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere
eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek
megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]
14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]
- 35 -
A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute
vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse
aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a
neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt
koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet
kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]
354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok
Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos
vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek
keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya
maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek
romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a
megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]
Max
te
rhel
eacutes [
N]
- 36 -
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok
haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet
elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a
keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el
Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben
koumlvetkezik be [8]
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert
alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő
helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a
vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer
az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő
koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez
oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg
veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram
eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb
hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az
effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]
Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő
tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos
hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy
meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem
megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem
elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]
A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt
koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium
hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute
megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-
oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos
szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek
kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute
- 37 -
tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet
kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]
16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]
- 38 -
Taacutevolsaacuteg [mm]
17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]
Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is
megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat
kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17
aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek
kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]
Kem
eacuteny
seacuteg
HV
02
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 28 -
megfelelő koumlteacutes joumln leacutetre Azonos aacuteramerősseacuteg hataacutesaacutera azeacutert nem alakul ki megfelelő
meacuteretű koumlteacutes mert az aacuteram nagy reacutesze az előzőleg elkeacutesziacutetett varraton keresztuumll halad
aacutet [14]
Ellenaacutellaacuteshegeszteacutes eseteacuten a koumlteacuteshibaacutek elsősorban a nem megfelelő hőbevitelből
adoacutedhatnak Tuacutelzott hőbevitel eseteacuten a feacutemolvadeacutek nagy mennyiseacutegű gaacutezt vesz fel mely
a dermedeacutes soraacuten jelentős meacuterteacutekű anyagfolytonossaacutegi hibaacutekat okoz Keveacutes hőbevitel
vagy gyenge sajtoloacuteerő eseteacuten hegeszteacutesi lencse neacutelkuumll alakul ki egyfajta tapadaacutesos
adheacutezioacutes koumlteacutes A tapadaacutesos koumlteacutes szilaacuterd faacutezisuacute feluumllete hiaacutenyos eacutes a helyesen
meghegesztett koumlteacutestől kuumllsőre nehezen megkuumlloumlnboumlztethető [8]
Az ellenaacutellaacutes ponthegesztett koumlteacutesek keacutet kaacuterosodaacutesi moacutedja a feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes eacutes
a kigomboloacutedaacutes melyek a 8 aacutebraacuten laacutethatoacutek Feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes tapadaacutesos koumlteacutes
eseteacuten koumlvetkezik be a megolvadaacutes helyeacuten keletkező repedeacutes okozza a koumlteacutes
toumlnkremeneteleacutet Kigomboloacutedaacutes soraacuten a megolvadt heglencse leacutenyegeacuteben seacutertetlenuumll
vaacutelik ki az egyik alapanyagboacutel Ebben az esetben a koumlteacutes sokkal nagyobb teher
elviseleacuteseacutere eacutes energia elnyeleacuteseacutere keacutepes ezeacutert a hegeszteacutesi parameacuteterek beaacutelliacutetaacutesaacutet uacutegy
kell elveacutegezni hogy a koumlteacutesek minden esetben ezen a moacutedon kaacuterosodjanak [15]
8 aacutebra Kigomboloacutedaacutes (a) eacutes feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutes (b) [15]
A kifroumlccseneacutes elsősorban a helytelen technoloacutegiai parameacuteterek eredmeacutenye mely
az anyag eacutes az elektroacuted vagy az oumlsszehegesztendő anyagok koumlzuumll is kiindulhat
Toumlrekedni kell a minimalizaacutelaacutesaacutera mivel az elektroacutedok eacutelettartamaacutet jelentősen
- 29 -
csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a
kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa
ajaacutenlott [8]
Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes
Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse
alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető
a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott
melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti
nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg
eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell
noumlvelni az elektroacutederőt [8]
353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt
aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre
Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind
a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a
parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai
tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten
bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]
A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten
bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt
hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6
oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]
Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai
vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes
eseteacuteben sem [15]
- 30 -
9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]
Proacutebadarab
szaacutema
Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő
[perioacutedus]
Hegeszteacutesi aacuteram
[kA]
1 3237 2 235
2 3237 2 264
3 3237 2 269
4 3237 2 275
5 3237 1 264
6 3237 3 264
7 3237 4 264
8 3237 5 264
9 4709 2 264
10 3826 2 264
11 2649 2 264
12 2354 2 264
13 3237 2 287
10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
[MPa]
Folyaacuteshataacuter
[MPa]
Oumltvoumlző elemek []
Si Mn Mg Fe Cu Al
3056 2451 102 067 076 026 002 9724
A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje
nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt
folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb
hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a
kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]
- 31 -
9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]
Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse
meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett
maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes
csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten
laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]
10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]
A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos
szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A
heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja
- 32 -
Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel
szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett
koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a
heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11
aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett
koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]
11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
- 33 -
A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek
kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes
vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint
az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem
befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute
alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes
koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]
13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert
kemeacutenyseacutegek [15]
- 34 -
A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg
Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll
befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő
A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek
terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis
nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő
eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az
eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter
ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő
is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet
hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere
eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek
megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]
14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]
- 35 -
A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute
vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse
aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a
neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt
koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet
kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]
354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok
Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos
vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek
keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya
maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek
romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a
megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]
Max
te
rhel
eacutes [
N]
- 36 -
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok
haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet
elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a
keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el
Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben
koumlvetkezik be [8]
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert
alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő
helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a
vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer
az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő
koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez
oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg
veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram
eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb
hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az
effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]
Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő
tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos
hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy
meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem
megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem
elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]
A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt
koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium
hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute
megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-
oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos
szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek
kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute
- 37 -
tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet
kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]
16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]
- 38 -
Taacutevolsaacuteg [mm]
17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]
Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is
megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat
kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17
aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek
kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]
Kem
eacuteny
seacuteg
HV
02
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 29 -
csoumlkkenti Az oumltvoumlzetek nagy magneacuteziumtartalma jelentősen megnoumlveli a
kifroumlccseneacutesre valoacute hajlamot mely csoumlkkenteacuteseacutere laacutegyabb munkarend alkalmazaacutesa
ajaacutenlott [8]
Koumlteacuteshibaacutet okozhat a lehűleacutes koumlvetkezteacuteben bekoumlvetkező nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes
Kivaacuteltoacute oka hogy a varrat keveacutesbeacute felhevuumllt koumlrnyezete akadaacutelyozza a heglencse
alakvaacuteltozaacutesaacutet iacutegy megnő a belső feszuumlltseacuteg Hűleacutes koumlzbeni zoumlmiacutető erővel csoumlkkenthető
a hibaacutek kialakulaacutesaacutenak veszeacutelye Nemesiacutethető oumltvoumlzetek eseteacuten a heglencse fokozott
melegrepedeacutesi hajlama miatt az utaacutensajtolaacutes fokozottan szuumlkseacuteges A megfelelő feluumlleti
nyomaacutes eacutes az aacutellandoacute eacuterintkezeacutes biztosiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben a 4 mm-neacutel vastagabb AlCuMg
eacutes AlMg5 oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a hegesztőaacuteram bekapcsolt aacutellapota koumlzben kell
noumlvelni az elektroacutederőt [8]
353 A hegeszteacutesi parameacuteterek hataacutesa 6082-T6 oumltvoumlzetből keacuteszuumllt
aacutetlapolt lemezkoumlteacutesekre
Aacuteltalaacutenos esetben az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacuteszilaacuterdsaacutega szaacutemos teacutenyezőtől fuumlgg mind
a hegeszteacutesi parameacuteterektől mind pedig az alapanyag tulajdonsaacutegaitoacutel Ezek a
parameacuteterek befolyaacutesoljaacutek a kialakuloacute heglencse mikroszerkezeteacutet eacutes mechanikai
tulajdonsaacutegait Az aceacutelokkal ellenteacutetben alumiacutenium oumltvoumlzetek eseteacuten a hegeszteacutes soraacuten
bevitt hő hataacutesaacutera a koumlteacutes kilaacutegyul kemeacutenyseacutege csoumlkken [15]
A 9 taacuteblaacutezatban megtalaacutelhatoacute adatok szerint elveacutegzett kiacuteseacuterletek alapjaacuten
bemutathatoacute az elektroacuted erő a hegeszteacutesi aacuteram eacutes a hegeszteacutesi idő koumlteacutesre gyakorolt
hataacutesa A 10 taacuteblaacutezat a kiacuteseacuterletek alapanyagaacuteul szolgaacuteloacute 1 mm vastagsaacuteguacute 6082-T6
oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacuteteleacutet mutatja [15]
Az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek mindegyike szemreveacutetelezeacutes soraacuten megfelelt eacutes a radiograacutefiai
vizsgaacutelatok nem mutattak ki jelentős anyagfolytonossaacutegi hibaacutet porozitaacutest egyetlen koumlteacutes
eseteacuteben sem [15]
- 30 -
9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]
Proacutebadarab
szaacutema
Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő
[perioacutedus]
Hegeszteacutesi aacuteram
[kA]
1 3237 2 235
2 3237 2 264
3 3237 2 269
4 3237 2 275
5 3237 1 264
6 3237 3 264
7 3237 4 264
8 3237 5 264
9 4709 2 264
10 3826 2 264
11 2649 2 264
12 2354 2 264
13 3237 2 287
10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
[MPa]
Folyaacuteshataacuter
[MPa]
Oumltvoumlző elemek []
Si Mn Mg Fe Cu Al
3056 2451 102 067 076 026 002 9724
A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje
nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt
folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb
hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a
kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]
- 31 -
9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]
Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse
meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett
maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes
csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten
laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]
10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]
A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos
szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A
heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja
- 32 -
Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel
szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett
koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a
heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11
aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett
koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]
11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
- 33 -
A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek
kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes
vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint
az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem
befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute
alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes
koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]
13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert
kemeacutenyseacutegek [15]
- 34 -
A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg
Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll
befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő
A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek
terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis
nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő
eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az
eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter
ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő
is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet
hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere
eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek
megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]
14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]
- 35 -
A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute
vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse
aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a
neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt
koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet
kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]
354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok
Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos
vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek
keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya
maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek
romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a
megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]
Max
te
rhel
eacutes [
N]
- 36 -
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok
haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet
elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a
keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el
Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben
koumlvetkezik be [8]
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert
alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő
helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a
vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer
az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő
koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez
oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg
veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram
eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb
hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az
effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]
Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő
tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos
hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy
meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem
megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem
elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]
A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt
koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium
hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute
megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-
oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos
szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek
kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute
- 37 -
tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet
kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]
16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]
- 38 -
Taacutevolsaacuteg [mm]
17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]
Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is
megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat
kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17
aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek
kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]
Kem
eacuteny
seacuteg
HV
02
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 30 -
9 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző hegesztett koumlteacutesek parameacuteterei [15]
Proacutebadarab
szaacutema
Elektroacuted erő [N] Hegeszteacutesi idő
[perioacutedus]
Hegeszteacutesi aacuteram
[kA]
1 3237 2 235
2 3237 2 264
3 3237 2 269
4 3237 2 275
5 3237 1 264
6 3237 3 264
7 3237 4 264
8 3237 5 264
9 4709 2 264
10 3826 2 264
11 2649 2 264
12 2354 2 264
13 3237 2 287
10 taacuteblaacutezat 6082-T6 oumltvoumlzet keacutemiai oumlsszeteacutetele eacutes mechanikai tulajdonsaacutegai [15]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
[MPa]
Folyaacuteshataacuter
[MPa]
Oumltvoumlző elemek []
Si Mn Mg Fe Cu Al
3056 2451 102 067 076 026 002 9724
A 9 aacutebraacuten joacutel laacutethatoacute hogy a heglencse aacutetmeacuterőjeacutet a hegeszteacutesi aacuteram erősseacutege eacutes ideje
nagy meacuterteacutekben befolyaacutesolja A heglencse aacutetmeacuterője az aacuteram noumlveleacuteseacutevel egyuumltt
folyamatosan noumlvekszik mely a megnoumlvelt aacuteram hataacutesaacutera bevitt nagyobb
hőmennyiseacutegnek koumlszoumlnhető Az aacuteram noumlveleacutese soraacuten van egy hataacuter ami utaacuten a
kifroumlccseneacutes megjeleneacutese miatt maacuter nem noumlvekszik tovaacutebb a heglencse meacuterete [15]
- 31 -
9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]
Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse
meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett
maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes
csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten
laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]
10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]
A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos
szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A
heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja
- 32 -
Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel
szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett
koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a
heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11
aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett
koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]
11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
- 33 -
A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek
kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes
vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint
az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem
befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute
alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes
koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]
13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert
kemeacutenyseacutegek [15]
- 34 -
A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg
Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll
befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő
A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek
terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis
nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő
eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az
eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter
ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő
is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet
hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere
eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek
megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]
14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]
- 35 -
A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute
vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse
aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a
neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt
koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet
kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]
354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok
Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos
vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek
keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya
maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek
romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a
megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]
Max
te
rhel
eacutes [
N]
- 36 -
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok
haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet
elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a
keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el
Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben
koumlvetkezik be [8]
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert
alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő
helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a
vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer
az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő
koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez
oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg
veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram
eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb
hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az
effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]
Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő
tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos
hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy
meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem
megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem
elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]
A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt
koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium
hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute
megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-
oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos
szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek
kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute
- 37 -
tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet
kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]
16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]
- 38 -
Taacutevolsaacuteg [mm]
17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]
Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is
megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat
kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17
aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek
kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]
Kem
eacuteny
seacuteg
HV
02
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 31 -
9 aacutebra A hegeszteacutesi idő eacutes az aacuteram hataacutesa a heglencse aacutetmeacuterőjeacutere [15]
Az elektroacuted erő kb 4000 N nagysaacutegig nem befolyaacutesolja jelentősen a heglencse
meacutereteacutet ezen eacuterteacutek felett azonban megfigyelhető a hataacutesa Az elektroacutederő 4000 N felett
maacuter olyan meacuterteacutekben oumlsszenyomja az eacuterintkező feluumlleteket hogy ez az ellenaacutellaacutes
csoumlkkeneacuteseacutehez ezaacuteltal tovaacutebbaacute a bevitt hőmennyiseacuteg csoumlkkeneacuteseacutehez vezet A 10 aacutebraacuten
laacutethatoacute az elektroacutederő eacutes a heglencse meacuterete koumlzoumltti oumlsszefuumlggeacutes [15]
10 aacutebra Az elektroacutederő hataacutesa a heglencse meacutereteacutere [15]
A heglencse mikroszerkezete toumlbbnyire dendritesen kristaacutelyosodott oszlopos
szerkezetű Az oszlopok orientaacuteltsaacutega megegyezik az aacuteram aacutetfolyaacutesaacutenak iraacutenyaacuteval A
heglencse mikroszerkezeteacutet az aacuteramerősseacuteg eacutes az aacutetfolyaacutesi idő jelentősen befolyaacutesolja
- 32 -
Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel
szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett
koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a
heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11
aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett
koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]
11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
- 33 -
A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek
kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes
vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint
az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem
befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute
alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes
koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]
13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert
kemeacutenyseacutegek [15]
- 34 -
A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg
Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll
befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő
A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek
terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis
nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő
eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az
eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter
ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő
is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet
hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere
eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek
megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]
14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]
- 35 -
A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute
vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse
aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a
neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt
koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet
kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]
354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok
Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos
vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek
keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya
maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek
romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a
megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]
Max
te
rhel
eacutes [
N]
- 36 -
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok
haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet
elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a
keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el
Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben
koumlvetkezik be [8]
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert
alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő
helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a
vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer
az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő
koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez
oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg
veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram
eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb
hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az
effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]
Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő
tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos
hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy
meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem
megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem
elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]
A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt
koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium
hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute
megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-
oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos
szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek
kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute
- 37 -
tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet
kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]
16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]
- 38 -
Taacutevolsaacuteg [mm]
17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]
Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is
megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat
kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17
aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek
kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]
Kem
eacuteny
seacuteg
HV
02
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 32 -
Alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel keacuteszuumllt koumlteacutesek eseteacuten az eacuterintkező feluumlletekneacutel
szegregaacutecioacutes zoacutena kialakulaacutesa figyelhető meg Magasabb aacuteramerősseacuteggel hegesztett
koumlteacutesekneacutel az eacuterintkező feluumlletekneacutel a lassabb hűleacutesi sebesseacutegnek koumlszoumlnhetően a
heglencse koumlzepeacuten goumlmbszerű globulaacuteris kristaacutelyok megjeleneacutese figyelhető meg A 11
aacutebraacuten alacsonyabb aacuteramerősseacuteggel a 12 aacutebraacuten pedig magasabb aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett
koumlteacutesek csiszolatai laacutethatoacutek [15]
11 aacutebra 235 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
12 aacutebra 287 kA aacuteramerősseacuteggel keacutesziacutetett koumlteacutes (2 perioacutedus 3237 N) [15]
- 33 -
A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek
kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes
vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint
az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem
befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute
alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes
koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]
13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert
kemeacutenyseacutegek [15]
- 34 -
A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg
Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll
befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő
A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek
terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis
nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő
eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az
eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter
ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő
is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet
hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere
eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek
megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]
14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]
- 35 -
A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute
vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse
aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a
neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt
koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet
kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]
354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok
Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos
vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek
keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya
maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek
romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a
megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]
Max
te
rhel
eacutes [
N]
- 36 -
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok
haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet
elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a
keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el
Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben
koumlvetkezik be [8]
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert
alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő
helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a
vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer
az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő
koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez
oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg
veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram
eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb
hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az
effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]
Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő
tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos
hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy
meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem
megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem
elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]
A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt
koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium
hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute
megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-
oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos
szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek
kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute
- 37 -
tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet
kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]
16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]
- 38 -
Taacutevolsaacuteg [mm]
17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]
Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is
megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat
kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17
aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek
kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]
Kem
eacuteny
seacuteg
HV
02
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 33 -
A 13 aacutebraacuten a kuumlloumlnboumlző aacuteramerősseacutegekkel hegesztett koumlteacutesek
kemeacutenyseacutegvizsgaacutelataacutenak eredmeacutenyei laacutethatoacutek Minden aacuteramerősseacuteg eseteacuten kereszt- eacutes
vastagsaacuteg iraacutenyban is megfigyelhető hogy a heglencse kemeacutenyseacutege joacuteval kisebb mint
az alapanyageacute tovaacutebbaacute a kemeacutenyseacutegeacuterteacutekek nagysaacutegaacutet az aacuteramerősseacuteg jelentősen nem
befolyaacutesolja A kemeacutenyseacuteg csoumlkkeneacutese annak koumlszoumlnhető hogy a 6xxx tiacutepusuacute
alumiacutenium oumltvoumlzetek szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute precipitaacutetumok a hegeszteacutes soraacuten a hőhataacutes
koumlvetkezteacuteben nagy reacuteszben feloldoacutedtak az oumlmledeacutekben [15]
13 aacutebra Keresztiraacutenyban meacutert kemeacutenyseacutegek (a) eacutes vastagsaacuteg iraacutenyban meacutert
kemeacutenyseacutegek [15]
- 34 -
A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg
Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll
befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő
A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek
terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis
nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő
eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az
eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter
ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő
is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet
hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere
eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek
megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]
14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]
- 35 -
A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute
vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse
aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a
neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt
koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet
kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]
354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok
Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos
vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek
keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya
maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek
romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a
megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]
Max
te
rhel
eacutes [
N]
- 36 -
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok
haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet
elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a
keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el
Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben
koumlvetkezik be [8]
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert
alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő
helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a
vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer
az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő
koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez
oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg
veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram
eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb
hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az
effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]
Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő
tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos
hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy
meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem
megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem
elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]
A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt
koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium
hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute
megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-
oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos
szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek
kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute
- 37 -
tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet
kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]
16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]
- 38 -
Taacutevolsaacuteg [mm]
17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]
Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is
megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat
kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17
aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek
kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]
Kem
eacuteny
seacuteg
HV
02
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 34 -
A ponthegesztett koumlteacutes szilaacuterdsaacutegaacutet leacutenyegeacuteben a heglencse meacuterete hataacuterozza meg
Mind a heglencse aacutetmeacuterőt mind pedig a szilaacuterdsaacutegi tulajdonsaacutegokat koumlzvetlenuumll
befolyaacutesoljaacutek a hegeszteacutesi parameacuteterek az aacuteramerősseacuteg az aacuteram ideje eacutes az elektroacutederő
A 14 aacutebraacuten laacutethatoacute hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek hogyan befolyaacutesoljaacutek a koumlteacutesek
terhelhetőseacutegeacutet A noumlvekvő aacuterammal egyuumltt noumlvekszik a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis
nyiacuteroacuteerő koumlszoumlnhetően a folyamatosan noumlvekvő heglencse meacutereteacutenek A hegeszteacutesi idő
eseteacuten hasonloacutean 3 perioacutedusig noumlvekszik a terhelhetőseacuteg majd utaacutena aacutellandoacutesul az
eacuterteacutek ugyan iacutegy a heglencse aacutetmeacuterője is kb 3 perioacutedusig nő majd aacutellandoacutesul A maacuter
ismertetett heglencse aacutetmeacuterőjeacutehez hasonloacutean a koumlteacutes aacuteltal elviselt maximaacutelis nyiacuteroacuteerő
is jelentősebb meacuterteacutekben lecsoumlkken 4000 N elektroacutederő felett Megfigyelhető tehaacutet
hogy a hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacuteltozaacutesa hasonloacute hataacutest fejt ki a heglencse meacutereteacutere
eacutes a koumlteacutes terhelhetőseacutegeacutere mely leginkaacutebb annak koumlszoumlnhető hogy a parameacuteterek
megvaacuteltozaacutesa nincs hataacutessal a koumlteacutesek kemeacutenyseacutegeacutere [15]
14 aacutebra A hegeszteacutesi parameacuteterek a koumlteacutesek terhelhetőseacutegeacutere [15]
- 35 -
A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute
vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse
aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a
neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt
koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet
kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]
354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok
Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos
vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek
keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya
maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek
romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a
megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]
Max
te
rhel
eacutes [
N]
- 36 -
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok
haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet
elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a
keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el
Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben
koumlvetkezik be [8]
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert
alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő
helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a
vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer
az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő
koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez
oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg
veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram
eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb
hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az
effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]
Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő
tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos
hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy
meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem
megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem
elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]
A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt
koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium
hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute
megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-
oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos
szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek
kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute
- 37 -
tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet
kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]
16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]
- 38 -
Taacutevolsaacuteg [mm]
17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]
Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is
megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat
kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17
aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek
kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]
Kem
eacuteny
seacuteg
HV
02
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 35 -
A heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben aacutebraacutezolva az aacutetlapolt koumlteacutesek nyiacuteroacute szakiacutetoacute
vizsgaacutelatainak eredmeacutenyeit egy koumlzel lineaacuteris kapcsolat fedezhető fel a heglencse
aacutetmeacuterő eacutes a maximaacutelis nyiacuteroacuteerő koumlzoumltt mely a 15 aacutebraacuten laacutethatoacute Az aacutebraacuten a
neacutegyzetekkel jeloumllt koumlteacutesek feluumlletkoumlzi kaacuterosodaacutest szenvedtek a haacuteromszoumlggel jeloumllt
koumlteacutesek pedig kigomboloacutedtak A szaggatott vonallal jeloumllt tartomaacutenyban mindkeacutet
kaacuterosodaacutesi moacuted előfordul [15]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
15 aacutebra Maximaacutelis nyiacuteroacuteerő a heglencse aacutetmeacuterő fuumlggveacutenyeacuteben [15]
354 Kombinaacutelt koumlteacuteskialakiacutetaacutesok
Ponthegeszteacutes eseteacuten a legkivaacuteloacutebb koumlteacutestulajdonsaacutegokat 07-32 mm koumlzoumltti azonos
vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacutese eredmeacutenyezi Elfogadhatoacute minőseacutegű koumlteacutesek
keacutesziacutethetők kuumlloumlnboumlző lemezvastagsaacutegok eseteacuten azonban a lemezvastagsaacutegok araacutenya
maximum 31 lehet A vastagsaacuteg araacuteny noumlvekedeacuteseacutevel a hegeszteacutesi koumlruumllmeacutenyek
romlanak a hegeszteacutesi parameacuteterek sokkal pontosabb betartaacutesaacutera van szuumlkseacuteg a
megfelelő varrat keacutesziacuteteacuteseacutehez [12]
Max
te
rhel
eacutes [
N]
- 36 -
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok
haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet
elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a
keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el
Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben
koumlvetkezik be [8]
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert
alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő
helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a
vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer
az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő
koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez
oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg
veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram
eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb
hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az
effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]
Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő
tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos
hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy
meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem
megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem
elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]
A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt
koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium
hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute
megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-
oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos
szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek
kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute
- 37 -
tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet
kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]
16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]
- 38 -
Taacutevolsaacuteg [mm]
17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]
Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is
megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat
kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17
aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek
kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]
Kem
eacuteny
seacuteg
HV
02
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 36 -
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek oumlsszehegeszteacutese eseteacuten az azonos elektroacutedok
haacutetraacutenyt jelentenek mivel ebben az esetben az aacuterameloszlaacutes eacutes a hővezeteacutes a keacutet
elektroacuteda koumlzoumltt nem lesz szimmetrikus A vastagabb darabban nagyobb lesz a
keletkezett Joule-hő ezeacutert a heglencse helyzete is ebbe az iraacutenyba toloacutedik el
Szeacutelsőseacuteges esetben a koumlteacutes ki sem alakul a megolvadaacutes csak a vastagabb lemezben
koumlvetkezik be [8]
Kuumlloumlnboumlző vastagsaacuteguacute lemezek hegeszteacuteseacutenek megoldaacutesaacutera toumlbbfeacutele moacutedszert
alkalmazhatunk Ha a falvastagsaacuteg araacuteny tuacutel nagy a heglencse kialakulaacutesaacutenak megfelelő
helyeacutet biztosiacutethatjuk elteacuterő meacuteretű elektroacutedok alkalmazaacutesaacuteval Az elektroacuted meacutereteacutet a
vele eacuterintkező lemez vastagsaacutegaacutenak fuumlggveacutenyeacuteben kell megvaacutelasztani Maacutesik moacutedszer
az azonos meacuteretű de elteacuterő hővezető keacutepesseacutegű elektroacutedok hasznaacutelata A megfelelő
koumlteacutes leacutetrehozaacutesaacutehoz a rosszabb hővezető keacutepesseacutegű elektroacuted a veacutekonyabb lemez
oldalaacuten kell helyet foglaljon Tovaacutebbi lehetőseacuteg a veacutekony lemez oldalaacuten goumlmbsuumlveg
veacutegű a vastagabb lemez oldalaacuten pedig siacutek feluumlletű elektroacuted hasznaacutelata Egyenaacuteram
eseteacuten a Peltier effektus koumlvetkezteacuteben az egyiraacutenyuacute aacuteramlaacutes miatt az anoacuted oldalaacuten toumlbb
hő keletkezik mint a katoacuted oldalaacuten iacutegy az erre alkalmas hegesztőgeacutep eseteacuten ezt az
effektust is kihasznaacutelhatjuk a heglencse megfelelő poziacutecioacutejaacutenak eleacutereacuteseacutehez [8][10][16]
Kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek hegeszteacutese eseteacuten a legfőbb probleacutemaacutek az alapanyagok elteacuterő
tulajdonsaacutegaiboacutel eacutes oumlsszeteacuteteleacuteből adoacutednak Az elteacuterő alumiacutenium oumltvoumlzetek nem azonos
hőtaacutegulaacutesa valamint az olvadaacutesi hőkoumlzuumlk nagysaacutega koumlzoumltti kuumlloumlnbseacutegek nagy
meacuterteacutekben megneheziacutetik az ideaacutelis hegeszteacutesi parameacuteterek megvaacutelasztaacutesaacutet Nem
megfelelő parameacuteterek eseteacuten fennaacutell az egyik alapanyag froumlcskoumlleacuteseacutenek vagy nem
elegendő beolvadaacutesaacutenak veszeacutelye [17]
A 16 aacutebraacuten 6061 illetve 7075 tiacutepusuacute 2 mm vastag alumiacutenium lemezek kombinaacutelt
koumlteacutese laacutethatoacute A heglencseacuteben joacutel laacutethatoacutek a porozitaacutesok melyek az alumiacutenium
hőmeacuterseacuteklettel csoumlkkenő hidrogeacutenoldoacute keacutepesseacutegeacutenek koumlvetkezmeacutenyei tovaacutebbaacute
megfigyelhető hogy a 6061-es oumltvoumlzetben nagyobb a beolvadaacutes meacuterteacuteke mint a 7075-
oumls oumltvoumlzetben Az aacutebra b eacutes c reacuteszeacuten laacutethatoacute a heglencse rendezetlen dendrites kristaacutelyos
szerkezete valamint az alapanyagokban a hőhataacutesoumlvezet meacutereteacutenek eacutes szerkezeteacutenek
kuumlloumlnbseacutege A 7075-oumls oumltvoumlzet hőhataacutesoumlvezete joacuteval szeacutelesebb mint a 6061-es oumltvoumlzeteacute
- 37 -
tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet
kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]
16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]
- 38 -
Taacutevolsaacuteg [mm]
17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]
Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is
megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat
kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17
aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek
kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]
Kem
eacuteny
seacuteg
HV
02
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 37 -
tovaacutebbaacute 3 kuumlloumlnboumlző reacuteszre oszthatoacute fel miacuteg a 6061-es oumltvoumlzet hőhataacutes oumlvezeteacuteben keacutet
kuumlloumlnboumlző szoumlvetszerkezet figyelhető meg [17]
16 aacutebra 6061 eacutes 7075 alumiacutenium oumltvoumlzetek kombinaacutelt koumlteacutese [17]
- 38 -
Taacutevolsaacuteg [mm]
17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]
Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is
megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat
kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17
aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek
kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]
Kem
eacuteny
seacuteg
HV
02
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 38 -
Taacutevolsaacuteg [mm]
17 aacutebra Oumlregiacutetett eacutes nem hőkezelt koumlteacuteskombinaacutecioacutek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei [17]
Az alapanyagok kemeacutenyseacutege koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg a koumlteacutes kemeacutenyseacutegvizsgaacutelatakor is
megfigyelhető A 7075-oumls oumltvoumlzet szilaacuterdsaacutegnoumlvelő oumltvoumlzőinek koumlszoumlnhetően a varrat
kemeacutenyseacutege nem csoumlkken jelentősen a 6061-es alapanyagra jellemző eacuterteacutek alaacute A 17
aacutebraacuten oumlregiacutetett (bdquoardquo jelű) eacutes nem oumlregiacutetett (bdquox jelűrdquo) 7075-oumls eacutes 6061-es oumltvoumlzetek
kombinaacutelt koumlteacuteseinek mikrokemeacutenyseacuteg eacuterteacutekei laacutethatoacutek [17]
Kem
eacuteny
seacuteg
HV
02
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 39 -
4 KIacuteSEacuteRLETEK KIVITELEZEacuteSE
A kiacuteseacuterleteket 5754-es 6082-es eacutes 7075-oumls jelű 1 mm valamint 15 mm neacutevleges
vastagsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzeteken veacutegeztem el a Miskolci Egyetem
Anyagszerkezettani eacutes Anyagtechnoloacutegiai Inteacutezeteacutenek hegesztőműhelyeacuteben A 11
taacuteblaacutezatban laacutethatoacutek a kuumlloumlnboumlző anyagvastagsaacuteg eacutes anyagminőseacuteg kombinaacutecioacutek
melyeket vizsgaacuteltam a kiacuteseacuterleteim soraacuten Oumlsszesen 4 sorozatot keacutesziacutetettem Az első
sorozatban 1 mm vastagsaacuteguacute 5754-es eacutes 6082-es oumltvoumlzeteket kombinaacuteltam A 2
sorozatban a 6082-es oumltvoumlzet 1 mm illetve 15 mm-es lemezvastagsaacutegaacutet kombinaacuteltam
A 3 sorozatban 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetet hegesztettem oumlssze 1 mm-es 6082-es
oumltvoumlzettel a 4 sorozatban pedig a 7075-oumls oumltvoumlzet 1 mm valamint 15 mm-es
lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejaacutenak koumlteacuteseacutet keacutesziacutetettem el
11 taacuteblaacutezat Kiacuteseacuterleti maacutetrix
Kiacuteseacuterleti maacutetrix
5754 6082 7075
1 mm 1 mm 15 mm 1 mm 15 mm
5754 1 mm 1
6082
1 mm 1 2
15 mm 2 3
7075
1 mm 3 4
15 mm 4
41 Ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
A kiacuteseacuterleteket a tanszeacutek olasz gyaacutertmaacutenyuacute keacutetkaros pneumatikus hengerrel ellaacutetott
TECNA 8007-es tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztőgeacutepeacuten veacutegeztem el mely a 18 aacutebraacuten
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 40 -
pneumatikus
munkahenger
felső elektroacutedbefogoacute
elektroacutedok
alsoacute elektroacutedbefogoacute
nyomaacutesfokozoacute
rendszer
elektropneumatikus
szelepek
TE 550
programozhatoacute
vezeacuterlőegyseacuteg
erősaacuteramuacute egyseacuteg
laacutebkapcsoloacute
laacutethatoacute A hegesztőgeacutep legfontosabb parameacutetereit a 12 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze a 19
aacutebraacuten pedig a parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram laacutethatoacute [18][19]
18 aacutebra TECNA 8007 tiacutepusuacute ellenaacutellaacutes-ponthegesztő berendezeacutes
12 taacuteblaacutezat A ponthegesztő berendezeacutes legfontosabb adatai
TECNA 8007
Neacutevleges teljesiacutetmeacuteny 80 kVA
Aacuteramnem Vaacuteltoacuteaacuteram (AC)
Faacutezisszaacutem Egy
Primer feszuumlltseacuteg 380 V
Primer aacuteramfelveacutetel Max 150 A
Hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg Max 27 kA
Hegesztő főidő Max 2 s
Elektroacutederő Max 7 kN
Levegőnyomaacutes Max 6 bar
Hűteacutes Viacutezhűteacutes (2 lmin)
Taacuterolt programok szaacutema 15
Egy programhoz tartozoacute parameacuteterszaacutem 16
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 41 -
19 aacutebra A parameacuteter programozaacuteshoz szuumlkseacuteges ciklusdiagram
A hegesztőgeacutep alsoacute karja roumlgziacutetett a felső kar veacutegzi az aacuteramkoumlr zaacuteraacutesaacutehoz eacutes a
sajtoloacuteerő kifejteacuteseacutehez szuumlkseacuteges mozgaacutest A ponthegesztő berendezeacutest TE 550 jelű
mikroprocesszoros egyseacuteg vezeacuterli melynek memoacuteriaacutejaacuteban 250 kuumlloumlnboumlző program
taacuterolhatoacute A berendezeacutes a REHM Hegeszteacutestechnika Kft aacuteltal egy nyomaacutesfokozoacute
egyseacuteggel lett ellaacutetva iacutegy keacutepes a hegeszteacutesi ciklusok folyamaacuten egy előre beaacutelliacutetott
eacuterteacutekkel megnoumlvelni a sajtoloacuteerőt Ez a lehetőseacuteg alumiacutenium oumltvoumlzetek hegeszteacutese soraacuten
kifejezetten előnyoumls hiszen iacutegy a nagymeacuterteacutekű zsugorodaacutes hataacutesaacutera kialakuloacute sziacutevoacutedaacutesi
uumlregek keletkezeacuteseacutenek valoacutesziacutenűseacutege csoumlkkenthető [18][19]
A kiacuteseacuterletekhez szakirodalmi ajaacutenlaacutesok alapjaacuten Cu ndash Al2O3 kompozit alapanyaguacute
csonkakuacutep alakuacute raacutediuszos elektroacutedokat hasznaacuteltam melyek kialakiacutetaacutesa a 20 aacutebraacuten
laacutethatoacute Igyekeztem a lehető legkisebb lekerekiacuteteacutesi sugaacuterral rendelkező elektroacutedot
vaacutelasztani mivel iacutegy kisebb az eacuterintkezeacutesi feluumllete az alapanyaggal ezaacuteltal csoumlkkenthető
a hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg [8]
20 aacutebra Az elektroacutedok kialakiacutetaacutesa
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 42 -
42 A kiacuteseacuterlet soraacuten hasznaacutelt alapanyagok eacutes a koumlteacuteskialakiacutetaacutes
A kiacuteseacuterletekhez az alapanyagok 1000 x 2000 mm-es taacuteblalemez formaacutejaacuteban aacutelltak a
rendelkezeacutesemre A hegeszteacutesi kiacuteseacuterletek soraacuten az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny
alapjaacuten egyszerű kialakiacutetaacutesuacute proacutebatesteket keacutesziacutetettem melyekhez a taacuteblalemezekből
leacutezervaacutegoacute geacuteppel munkaacuteltaacutek ki a 30 x 100 mm-es proacutebadarabokat A koumlteacuteskialakiacutetaacutes a
21 aacutebraacuten laacutethatoacute A toumlkeacuteletes illeszkedeacutes eleacutereacutese eacuterdekeacuteben a leacutezervaacutegaacutes utaacuten keletkezett
sorjaacutet minden proacutebadarabroacutel eltaacutevoliacutetottam a megfelelő sorjaacutetlaniacutetoacute keacuteziszerszaacutemok
segiacutetseacutegeacutevel
21 aacutebra Proacutebatestek koumlteacuteskialakiacutetaacutesa
A kiacuteseacuterletekhez 1 mm vastag 5754-H22-es oumltvoumlzetet hasznaacuteltam a 6082-T6-os
oumltvoumlzetből 1 eacutes 15 mm-es vastagsaacuteguacuteakat egyaraacutent A 7075-oumls oumltvoumlzetből csak 15 mm-
es vastagsaacuteguacute taacuteblalemez aacutellt rendelkezeacutesre ezeacutert az 1 mm-es vastagsaacuteguacute proacutebadarabok
elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a leacutezervaacutegaacutes mellett szuumlkseacuteg volt 05 mm vastag anyagreacutesz levaacutelasztaacutesaacutera
is maroacutegeacutep alkalmazaacutesaacuteval A 13-18 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek a felhasznaacutelt alumiacutenium
oumltvoumlzetek pontos keacutemiai oumlsszeteacuteteleit valamint azok mechanikai tulajdonsaacutegait az
alapanyaggyaacutertoacute aacuteltal rendelkezeacutesemre bocsaacutejtott műbizonylatok alapjaacuten A
proacutebadarabokon semmilyen egyeacuteb feluumllettisztiacutetoacute vagy oxideltaacutevoliacutetoacute műveletet nem
veacutegeztem mivel ceacutelom ezen oumltvoumlzetek autoacuteipari alkalmazaacutesaacutenak a vizsgaacutelata eacutes ezek
az eljaacuteraacutesok alapvetően az autoacuteipari gyaacutertaacutes volumene eseteacuten minden esetben
veszteseacutegesek lenneacutenek noumlvelneacutek a koumlltseacutegeket ezeacutert nem is alkalmazzaacutek őket
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 43 -
13 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
0055 0294 0358 0009 2796 0016 0193 0034 maradeacutek
14 taacuteblaacutezat Az 5754-H22 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 220 MPa
Nyuacutelaacutes A50 22
Folyaacuteshataacuter 137 MPa
15 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
009 046 046 02 07 003 09 008 maradeacutek
16 taacuteblaacutezat A 6082-T6 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 350 MPa
Nyuacutelaacutes A50 14
Folyaacuteshataacuter 300 MPa
17 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet vegyi oumlsszeteacutetele
Reacutez Vas Mangaacuten Kroacutem Magneacutezium Titaacuten Sziliacutecium Cink Alumiacutenium
13 046 02 02 23 01 04 52 maradeacutek
18 taacuteblaacutezat A 7075 alumiacuteniumoumltvoumlzet mechanikai tulajdonsaacutegai
Tulajdonsaacutegok Eacuterteacutekek
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg 500 MPa
Nyuacutelaacutes A50 10
Folyaacuteshataacuter 400 MPa
43 Hegeszteacutesi parameacuteterek
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteim soraacuten minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg
kombinaacutecioacutehoz ugyanazokat a parameacutetereket hasznaacuteltam melyeket előzetesen
tapasztalati uacuteton hataacuteroztam meg 6082-es 1 mm-es lemezekből keacutesziacutetett szimmetrikus
koumlteacutesek hegeszteacutese soraacuten
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 44 -
Kezdetben 20 kA aacuteramerősseacuteggel eacutes 19 kN sajtoloacuteerővel keacutesziacutetettem koumlteacuteseket aacutem
ekkor a legtoumlbb esetben jelentkezett a froumlcskoumlleacutes jelenseacutege eacutes minden koumlteacutes elnyiacuteroacutedott
nem sikeruumllt kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt eleacuterni Az aacuteramerősseacuteg eacutes a sajtoloacuteerő
noumlveleacutese mellett szuumlkseacuteg volt utaacutensajtoloacute erő alkalmazaacutesaacutera is Az aacuteramerősseacuteget a
hegesztőgeacutep aacuteltal leadhatoacute maximaacutelis 27 kA eacuterteacutekig noumlveltem aacutem ebben az esetben a
teacutenylegesen leadott aacuteramerősseacuteg 23 eacutes 24 kA eacuterteacutekek koumlzoumltt vaacuteltozott A sajtoloacuteerő
eacuterteacutekeacutet 27 kN-ra az utaacutensajtoloacute erő eacuterteacutekeacutet pedig 44 kN-ra vaacutelasztottam meg A
hegeszteacutesi idő 5 perioacutedus hosszuacute volt egy teljes hegeszteacutesi ciklus ideje pedig 7 perioacutedus
A 22 aacutebraacuten laacutethatoacute a hegeszteacutesi parameacuteterek veacutegleges eacuterteacuteke amelyeket
alkalmaztam eacutes azok lefolyaacutesa egy ciklus alatt Ezen hegeszteacutesi ciklus alkalmaacuteval
sikeruumllt eleacuterni a kigomboloacutedaacutesos toumlnkremenetelt azonban meacuteg iacutegy is voltak koumlteacutesek
amelyek elnyiacuteroacutedaacutessal kaacuterosodtak Az irodalomkutataacutesom alapjaacuten az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek
iacutegy a 15 aacutebra vegyes tartomaacutenyaacuteba esnek ami az jelenti hogy a koumlteacutesek maacuter
elfogadhatoacute minőseacutegűek A maximaacutelis nyiacuteroacuteszakiacutetoacute erő eacuterteacutek eleacutereacuteseacutehez valamint az
elnyiacuteroacutedaacutesos kaacuterosodaacutes 100-os elkeruumlleacuteseacutehez azonban az aacuteramerősseacuteg tovaacutebbi
noumlveleacuteseacutere lenne szuumlkseacuteg
22 aacutebra A kiacuteseacuterletek soraacuten alkalmazott hegeszteacutesi ciklus diagramja
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 45 -
5 KIacuteSEacuteRLETEK KIEacuteRTEacuteKELEacuteSE
Minden anyagminőseacuteg eacutes anyagvastagsaacuteg kombinaacutecioacuteboacutel 18 hegesztett koumlteacutest
keacutesziacutetettem sorozatonkeacutent amelyek koumlzuumll mindet szemreveacutetelezeacutesnek vetettem alaacute A
2 eacutes 3 sorozatokboacutel 2-2 proacutebatestet vaacutelasztottam ki melyekből a tanszeacuteki
laboratoacuteriumban csiszolatok keacuteszuumlltek Ezekről makro felveacutetelek keacuteszuumlltek eacutes
kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi vizsgaacutelaton estek aacutet A maradeacutek 16 elemet nyiacuteroacute-szakiacutetoacutevizsgaacutelatnak
vetettem alaacute majd ezek koumlzuumll az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint 11-et
vaacutelasztottam ki figyelembe veacuteve az esetleges koumlteacuteshibaacutekat illetve a hegeszteacutes soraacuten
keletkezett selejteket Statisztikai eacuterteacutekeleacutes ceacuteljaacuteboacutel ezt a 11 elemet hasznaacuteltam fel a
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő kiszaacutemiacutetaacutesaacutehoz
51 Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat
A hegesztett koumlteacutesek roncsolaacutesos vizsgaacutelataacutera a nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelatot
vaacutelasztottam hiszen a pontkoumlteacutesek eseteacuten ezt alkalmazzaacutek a leggyakrabban mivel ez
adja a legtoumlbb informaacutecioacutet a koumlteacutesek minőseacutegeacuteről tovaacutebbaacute ez a vizsgaacutelat veszi leginkaacutebb
figyelembe a pontkoumlteacutesek aacutetlapolt jellegeacutet [8]
A nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat soraacuten a hegesztett proacutebatesteket a 23 aacutebraacuten laacutethatoacute moacutedon
kell befogni a szakiacutetoacutegeacutepbe majd egyenletes sebesseacuteggel a koumlteacutes toumlnkremeneteleacuteig
huacutezoacuteerővel terhelni A proacutebatest kialakiacutetaacutesaacuteboacutel adoacutedoacutean a vizsgaacutelat soraacuten eacutebredő
igeacutenybeveacutetel nem egytengelyű A keacutet lemez nem esik egy siacutekba iacutegy a koumlteacutest huacutezaacutes
mellett hajliacutetoacute igeacutenybeveacutetel is terheli A kiacuteseacuterletek soraacuten nem biztosiacutetottak a tiszta-
nyiacuteraacuteshoz szuumlkseacuteges felteacutetelek iacutegy a vizsgaacutelat soraacuten koumlzvetlenuumll csak a toumlnkremenetelt
okozoacute erő az uacutegynevezett nyiacuteroacute-szakiacutetoacute erő hataacuterozhatoacute meg [8]
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 46 -
(1)
(2)
(3)
23 aacutebra Nyiacuteroacute-szakiacutetoacute vizsgaacutelat elrendezeacutese [8]
511 Meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő (Fm) kiszaacutemiacutetaacutesa
A sorozatonkeacutent kivaacutelasztott 11 elem kevesebb mint 30 darab ezeacutert a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő szaacutemiacutetaacutesa soraacuten a nagy elemszaacutemra vonatkozoacute normaacutelis eloszlaacutes helyett a
Student-eloszlaacutest hasznaacuteltam hiszen ez sokkal jobban figyelembe veszi a minta
elemszaacutemot ezaacuteltal adva joacuteval pontosabb eredmeacutenyt a kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeiről Az iacutegy
meghataacuterozott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő az a nyiacuteroacuteerő eacuterteacutek melyet a koumlteacutesek 95-a
toumlnkremenetel neacutelkuumll elvisel [8]
119865119898 = 119865119899119910 minus 119905(9510)
119878
radic 119899
A meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerőt az (1) jelű keacuteplet szerint szaacutemiacutetottam ahol
119865119899119910 a minta aacutetlaga Szaacutemiacutetaacutesa a (2)-es keacuteplet szerint
t(9510) 95 -os megbiacutezhatoacutesaacutegi szinthez eacutes f=10 szabadsaacutegfokhoz tartozoacute
Student-teacutenyező eacuterteacuteke 223
S a minta szoacuteraacutesa Szaacutemiacutetaacutesa a (3)-as keacuteplet szerint
n a minta elemszaacutema 11 db
119865119899119910 =
sum 119865119899119910 119894119899119894=1
119899 [119896119873]
119878 = radicsum (119865119899119910 minus 119865119899119910 119894)
2119899119894=1
119899 minus 1
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 47 -
19 taacuteblaacutezat 1 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
A 19 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze az 5754-es eacutes 6082-es 1-1 mm vastagsaacuteguacute lemezek
koumlteacuteseinek eredmeacutenyeit A minta szoacuteraacutesa a (3)-as jelű keacuteplet alapjaacuten 024 a Student-
teacutenyező eacuterteacuteke konstans 223 a meacutert nyiacuteroacuteerők aacutetlaga 250 kN iacutegy az (1)-es keacutepletbe
behelyettesiacutetve kiszaacutemolhatoacute hogy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=234 kN
20 taacuteblaacutezat 2 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-6082 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA]
t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
2 6082 2333 5 27 3 44 490 G 305
4 6082 2333 5 27 3 44 430 G 300
5 6082 2329 5 27 3 44 470 G 290
6 6082 2333 5 27 3 44 415 G 285
9 6082 2329 5 27 3 44 440 G 275
10 6082 2333 5 27 3 44 495 G 300
SS1 6082 2348 5 27 3 44 555 Ny+F 275
SS2 6082 2351 5 27 3 44 570 Ny+F 265
SS3 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny 295
SS4 6082 2348 5 27 3 44 580 Ny+F 300
SS5 6082 2348 5 27 3 44 585 Ny 290
Aacutetlag 510 289
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
5754ndash6082 [1 mm + 1 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag Ih [kA]
th [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
K 2 5754-6082 2356 5 27 3 44 390 G 255
K 5 5754-6082 2359 5 27 3 44 650 Ny 245
K 6 5754-6082 2379 5 27 3 44 465 G+F 280
K 7 5754-6082 2326 5 27 3 44 435 G 235
K 8 5754-6082 2329 5 27 3 44 450 G 275
K 9 5754-6082 2326 5 27 3 44 450 G 255
K 11 5754-6082 2345 5 27 3 44 455 G+F 255
S-M 1 5754-6082 2345 5 27 3 44 380 G 240
S-M 2 5754-6082 2340 5 27 3 44 570 Ny+F 225
S-M 3 5754-6082 2351 5 27 3 44 430 G+F 285
S-M 6 5754-6082 2348 5 27 3 44 525 Ny+F 205
Aacutetlag 473 250
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 48 -
A 6082-es jelű oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1+15 mm-es lemezvastagsaacuteg kombinaacutecioacutejuacute
koumlteacutesek eredmeacutenyeit a 20 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A (3)-as keacuteplet alapjaacuten a minta szoacuteraacutesa
013 a Student-teacutenyező itt is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 289 Az (1)-es jelű keacuteplet
alapjaacuten iacutegy a meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=280 kN
Az 1 mm-es 6082-es oumltvoumlzet eacutes a 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetek kombinaacutecioacutejaacuteboacutel
keacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutesek eredmeacutenyei a 21 taacuteblaacutezatban talaacutelhatoacutek Itt a sorozat
szoacuteraacutesa 028 a Student-teacutenyező az előzőekhez hasonloacutean 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig
325 kN A kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke Fm=306 kN
21 taacuteblaacutezat 3 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
S-Z1 6082-7075 2356 5 27 3 44 540 G+F 285
S-Z2 6082-7075 2356 5 27 3 44 500 G+F 355
S-Z4 6082-7075 2359 5 27 3 44 400 G+F 290
S-Z5 6082-7075 2356 5 27 3 44 530 G+F 345
S-Z6 6082-7075 2362 5 27 3 44 600 Ny+F 285
S-Z8 6082-7075 2356 5 27 3 44 420 G+F 335
S-Z10 6082-7075 2359 5 27 3 44 540 Ny+F 300
S-Z11 6082-7075 2356 5 27 3 44 490 G+F 345
S-Z12 6082-7075 2356 5 27 3 44 485 G+F 350
S-Z14 6082-7075 2351 5 27 3 44 415 G+FF 345
S-Z15 6082-7075 2356 5 27 3 44 445 G+F 335
Aacutetlag 488 325
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
24 aacutebra 7075-oumls oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1- 15 mm-es vastagsaacutegkombinaacutecioacutejuacute koumlteacutes
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 49 -
A 4 sorozat koumlteacuteseinek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez a 15 mm vastag 7075-oumls oumltvoumlzetből kivaacutegott
proacutebadarabokon tovaacutebbi maraacutesi műveleteket kellett elveacutegezni A kombinaacutelt
lemezvastagsaacuteguacute koumlteacutesek kivitelezeacuteseacutehez az egyik proacutebadarab 1 mm vastagsaacuteguacutera lett
lemarva az aacutetlapolaacutes helyeacuten Iacutegy elkeacutesziacutetett ponthegesztett koumlteacutes laacutethatoacute a 24 aacutebraacuten a
sorozat eredmeacutenyeit pedig a 22 taacuteblaacutezat foglalja oumlssze A sorozat szoacuteraacutesa 035 a
Student-teacutenyező tovaacutebbra is 223 a nyiacuteroacuteerők aacutetlaga pedig 288 kN A kiszaacutemiacutetott
meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő eacuterteacuteke iacutegy Fm=264 kN
22 taacuteblaacutezat A 4 sorozatba tartozoacute koumlteacutesek szakiacutetoacutevizsgaacutelatainak eredmeacutenyei
6082-7075 [1 mm + 15 mm]
Koumlteacutes jele
Anyag I [kA] t [per]
Fe [kN]
te [per]
Fs [kN]
Heglencse aacutetmeacuterő [mm]
Egyeacuteb Fny [kN]
ZZ 2 7075-7075 2297 5 27 3 44 520 G+F 285
ZZ 3 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 290
ZZ 4 7075-7075 2297 5 27 3 44 540 Ny+F 255
ZZ 5 7075-7075 2293 5 27 3 44 580 Ny+F 305
ZZ 6 7075-7075 2297 5 27 3 44 580 Ny+F 355
ZZ 7 7075-7075 2297 5 27 3 44 575 Ny+F 275
ZZ 8 7075-7075 2300 5 27 3 44 530 Ny+F 255
ZZ 9 7075-7075 2297 5 27 3 44 585 Ny+F 325
ZZ 10 7075-7075 2297 5 27 3 44 590 Ny+F 285
ZZ 11 7075-7075 2300 5 27 3 44 50 G+F 305
ZZ 12 7075-7075 2297 5 27 3 44 515 G+F 255
Aacutetlag 553 288
G kigomboloacutedott koumlteacutes Ny elnyiacuteroacutedott koumlteacutes F froumlcskoumlleacutes jelentkezett
512 Szaktoacuteszilaacuterdsaacuteg (Rm) meghataacuterozaacutesa
Az 511-es fejezetben kiszaacutemiacutetott meacuteretezeacutesi nyiacuteroacuteerő ismereteacuteben valamint a nyiacutert
keresztmetszet becsleacuteseacutevel kiszaacutemiacutethatoacute a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega Ez a
szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutek azonban csak koumlzeliacuteteacutes mivel a nyiacutert keresztmetszet egzakt
meghataacuterozaacutesa nem lehetseacuteges csupaacuten egy keveacutesbeacute pontos eacuterteacutek szaacutemiacutethatoacute a roncsolt
proacutebatestek heglencse aacutetmeacuterőinek aacutetlagaacuteboacutel A kuumlloumlnboumlző sorozatoknaacutel meacutert heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlagait is a 19 2021 eacutes 22 taacuteblaacutezatok tartalmazzaacutek
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 50 -
(4)
A szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekek a (4)-es jelű egyenlet alapjaacuten szaacutemiacutethatoacutek a meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő eacutes a heglencseacutek aacutetlagkeresztmetszeteacutenek haacutenyadosakeacutent
119877119898 =4119865119898
119889ℎ2 120587
A 4 kuumlloumlnboumlző sorozatra meghataacuterozott szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegok eacuterteacutekeit a 23
taacuteblaacutezatban gyűjtoumlttem oumlssze Megfigyelhető hogy a koumlteacutesek szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutega
mindhaacuterom esetben joacuteval elmarad az alapanyagok szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacutegaacutetoacutel Ez a
heglencseacutek kilaacutegyulaacutesaacutenak koumlszoumlnhető Alumiacutenium oumltvoumlzetek oumlmlesztő hegeszteacutese
soraacuten egyenszilaacuterdsaacuteguacute koumlteacutes sosem hozhatoacute leacutetre mivel a keletkező hő hataacutesaacutera a
megolvadt anyagreacuteszben leacutevő precipitaacutetumok feloldoacutednak az oumlmledeacutekben ennek
koumlszoumlnhetően a megszilaacuterdulaacutes utaacuten a heglencse elveszti a szilaacuterdsaacutegaacutet adoacute kivaacutelaacutesokat
23 taacuteblaacutezat A kuumlloumlnboumlző koumlteacuteskombinaacutecioacutek koumlzeliacutető szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg eacuterteacutekei
Koumlteacuteskombinaacutecioacute
Heglencse
aacutetmeacuterők aacutetlaga
119889ℎ [mm]
Meacuteretezeacutesi
nyiacuteroacuteerő
Fm [kN]
Szakiacutetoacuteszilaacuterdsaacuteg
Rm [MPa]
5754-6082 473 234 133
6082-6082 510 28 137
6082-7075 488 306 164
7075-7075 553 264 110
52 Roncsolaacutesmentes vizsgaacutelatok
A szemreveacutetelezeacutes mellett a 2 eacutes 3 sorozat elemeiből kivaacutelasztottam koumlteacuteseket
melyekből csiszolatok keacuteszuumlltek A 25 aacutebraacuten a 2 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes metszete
laacutethatoacute kuumlloumlnboumlző nagyiacutetaacutesokban a 26 aacutebraacuten a 3 sorozatboacutel vaacutelasztott koumlteacutes laacutethatoacute
ugyanazon nagyiacutetaacutesokban
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 51 -
25 aacutebra 6082-es oumltvoumlzetből keacuteszuumllt 1 + 15 mm-es koumlteacutes csiszolata
26 aacutebra 1 mm-es 6082-es eacutes 15 mm-es 7075-oumls oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt koumlteacutes csiszolata
A 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutesuacute keacutepek a kemeacutenyseacutegmeacutereacutes előtt a 125-szeres nagyiacutetaacutesuacuteak a
kemeacutenyseacutegmeacutereacutes utaacuten keacuteszuumlltek iacutegy az utoacutebbiakon laacutethatoacute pontsorok a kemeacutenyseacutegmeacuterő
eszkoumlz lenyomatai A 27 aacutebraacuten laacutethatoacute kemeacutenyseacutegmeacutereacutesi eredmeacutenyek mindkeacutet esetben
a veacutekonyabb lemezből kiindulva (a diagramon negatiacutev taacutevolsaacuteg) a vastagabb lemez feleacute
haladva (a diagramon a pozitiacutev taacutevolsaacuteg) lettek elkeacutesziacutetve
Mindkeacutet esetben megfigyelhető hogy a beolvadaacutes megfelelő meacutelyseacutegű mind a keacutet
alapanyag eseteacuten tovaacutebbaacute joacutel laacutethatoacute a heglencseacutek dendritkristaacutelyos szerkezete A 26
aacutebraacuten egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethetőek az elteacuterő alapanyagok valamint joacutel laacutethatoacute
hogy a 7075-oumls alapanyaguacute lemezben a hőhataacutesoumlvezet toumlbb reacuteszre oszthatoacute mint a 6082-
es oumltvoumlzet eseteacuten amely az alapanyagok kuumlloumlnboumlző kristaacutelyosodaacutesi moacutedjainak
koumlszoumlnhető A 27 aacutebraacuten egyeacutertelműen laacutetszik hogy mindkeacutet koumlteacutes eseteacuteben a
legalacsonyabb kemeacutenyseacutegű szoumlvet a varratban talaacutelhatoacute eacutes mindkeacutet esetben jelentkezett
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
125-szeres nagyiacutetaacutes 25-szoumlroumls nagyiacutetaacutes
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 52 -
a hőhataacutesoumlvezetek kilaacutegyulaacutesa A koumlteacutesek kemeacutenyseacutege utoacutelagos hőkezeleacutessel noumlvelhető
ez azonban egyaraacutent koumlltseacuteges eacutes időigeacutenyes lenne
27 aacutebra A kemeacutenyseacutegmeacutereacutesek eredmeacutenyei
53 Technoloacutegiai parameacuteterek vizsgaacutelata
Ellenaacutellaacutesponthegeszteacutes eseteacuten ha a koumlruumllmeacutenyek engedik mindig toumlrekedni kell a
kemeacutenyebb munkarend alkalmazaacutesaacutera hiszen ekkor a legkisebbek a veszteseacutegek
valamint roumlvidebb időt vesz igeacutenybe tehaacutet gazdasaacutegosabb
A technoloacutegiai parameacuteterek behataacuterolaacutesaacutehoz a sajaacutet meacutereacutesi eredmeacutenyeimet
kiegeacutesziacutetettem a tanszeacuteken reacutegebben veacutegrehajtott kiacuteseacuterletek eredmeacutenyeivel melyek a
6082-T6-os alumiacuteniumoumltvoumlzet ellenaacutellaacutes-ponthegeszteacuteseacutere vonatkoztak Iacutegy
rendelkezeacutesemre aacutellt elegendő informaacutecioacute hogy elkeacutesziacutetsem a 6082-es oumltvoumlzet
hegeszteacutesi tartomaacutenyaacutenak 28 aacutebraacuten laacutethatoacute diagramjaacutet idegen neveacuten a welding-lobe-ot
A barameacuteterablakot balroacutel a 35 ∙ radic119904 minimaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja
Ettől kisebb heglencseaacutetmeacuterő eseteacuten a koumlteacutes nem megfelelő Jobb oldalroacutel a 7 ∙ radic119904
maximaacutelis pontaacutetmeacuterőhoumlz tartozoacute goumlrbe hataacuterolja amelytől nagyobb pontaacutetmeacuterő eseteacuten
fennaacutell a kifroumlccseneacutes veszeacutelye Felső korlaacutetot szab a legnagyobb hegeszteacutesi főidő
amelyet a benyomoacutedaacutesi kriteacuterium vagy a hegesztőgeacutep aacuteltal leadott legnagyobb
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 53 -
hegeszteacutesi aacuteramerősseacuteg hataacuteroz meg Kiacuteseacuterleteim soraacuten kemeacuteny munkarendet
alkalmaztam de a parameacuteterablakon joacutel laacutethatoacute hogy ha nagyobb aacuteramerősseacuteget
szeretneacutenk alkalmazni akkor ahhoz az 5 perioacutedusnaacutel is roumlvidebb hegeszteacutesi idő
szuumlkseacuteges tehaacutet extrakemeacuteny munkarendet kell alkalmazni
28 aacutebra 6082-T6-os oumltvoumlzet hegeszteacutesi munkatartomaacutenya
0
1
2
3
4
5
6
7
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Heg
eszt
eacutesi
idő
t [p
er]
Aacuteramerősseacuteg I [kA]
Hegeszteacutesi munkatartomaacuteny
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 54 -
6 OumlSSZEGZEacuteS
Szakdolgozatom keretein beluumll az autoacuteipar aacuteltal is egyre nagyobb mennyiseacutegben
hasznaacutelt nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacutenium oumltvoumlzetek ellenaacutellaacutes-ponthegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacuteltam Az alumiacutenium oumltvoumlzetek az aceacutelnaacutel kisebb sűrűseacuteguumlknek joacute
uacutejrahasznosiacutethatoacutesaacuteguknak eacutes a gyaacutertaacutesi folyamatok fejlődeacuteseacuteből adoacutedoacute egyre nagyobb
szilaacuterdsaacuteguknak koumlszoumlnhetik az autoacuteipari teacuternyereacutesuumlket hiszen ezen iparaacuteg napjainkban
egyre fokozottabb erőkkel igyekszik ndash elsősorban koumlrnyezetveacutedelmi okokboacutel -
csoumlkkenteni a geacutepjaacuterművek oumlssztoumlmegeacutet melyre az egyik leghataacutesosabb megoldaacutes a
reacuteszben vagy teljes egeacuteszeacuteben alumiacutenium oumltvoumlzetből keacuteszuumllt jaacuterműkarosszeacuteria
A hegeszteacutesi kiacuteseacuterleteimhez 5754-es jeloumlleacutesű magneacuteziummal oumltvoumlzoumltt 6082-es
jeloumlleacutesű magneacuteziummal eacutes sziliacuteciummal oumltvoumlzoumltt valamint 7075-oumls jelű cinkkel
oumltvoumlzoumltt alapanyagokat hasznaacuteltam Kiacuteseacuterleteim soraacuten igyekeztem kuumlloumlnboumlző neacutevleges
lemezvastagsaacuteguacute illetve kuumlloumlnboumlző főcsoportba tartozoacute oumltvoumlzetek hegeszthetőseacutegeacutet
vizsgaacutelni A koumlteacutesek elkeacutesziacuteteacutese előtt nem veacutegeztem feluumllet előkeacutesziacuteteacutest a kieacuterteacutekeleacutest
pedig az MSZ EN ISO 142732002 szabvaacuteny szerint veacutegeztem el Minden koumlteacutest azonos
hegeszteacutesi parameacuteterekkel keacutesziacutetettem el majd ezutaacuten egyenkeacutent szemreveacuteteleztem
Kemeacutenyseacutegmeacutereacutest veacutegeztem 2 csiszolaton majd makro fotoacutekat keacutesziacutetettem roacuteluk
Minden koumlteacutessorozat kieacuterteacutekeleacuteseacutehez a szabvaacuteny szerinti 11 elemes mintaacutekat vaacutelogattam
ki az elkeacutesziacutetett koumlteacutesek koumlzuumll figyelembe veacuteve az esetlegesen feacutelresikeruumllt
hegeszteacuteseket illetve hibaacutekat Haacuterom koumlteacutessorozatot keacutesziacutetettem Az első sorozat 1 mm-
es 5754-es eacutes 1 mm-es 6082-es oumltoumlvzetekből aacutellt A maacutesodik sorozat 1 mm-es eacutes 15
mm-es 6082-es jelű alumiacutenium alapanyagkboacutel a harmadik sorozat pedig 1 mm-es 6082-
es eacutes 15 mm-es 7075-oumls jelű oumltvoumlzetekből keacuteszuumllt el Azonos kialakiacutetaacutesuacute eacutes azonos
elektromos vezetőkeacutepesseacutegű elektroacutedokat hasznaacuteltam ennek elleneacutere a kuumlloumlnboumlző
lemezvastagsaacuteg nem okozott probleacutemaacutet a csiszolati keacutepeken joacutel laacutethatoacute hogy a
heglencse a keacutet lemez egymaacutessal eacuterintkező feluumlleteacuten alakult ki megfelelő meacuterteacutekű
beolvadaacutessal mindkeacutet alapanyagba A kuumlloumlnboumlző oumltvoumlzetek koumlteacutese soraacuten se jelentkezett
kuumlloumlnoumlsebb probleacutema a csiszolatokon joacutel elkuumlloumlniacutethetők az alapanyagok valamint a keacutet
oumltvoumlzet megolvadaacutesa soraacuten kialakult vegyes oumlsszeteacutetelű homogeacuten heglencse
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 55 -
7 SUMMARY
In my essay i examined the resistance-spot weldability of high-strenght aluminium
allosy which are used in continuously increasing quantities by the automotive industry
The aluminium alloys getting more and more popular because they have high strength
stiffness to weight ratio good formability good corrosion resistance and recycling
potential The automotive industrys try to create more fuel-efficient vehicles to reduce
energy consumption and one of the best solution is using higih strengh aluminium alloys
for the body frame
During my experiments i used three different aluminium alloys which were the 5754-
H22 the 6082-T6 and the 7075 alloys in 1 mm and 15 mm thicknesses I welded joints
from different alloys and thicknesses such as 5754 1 mm ndash 6082 1 mm 6082 1 mm ndash
6082 15 mm 6082 1 mm ndash 7075 15 mm and 7075 1 mm ndash 7075 15 mm I didnrsquot
make any surface preparation before the weldings and i used the same parameters for
all joints I choosed two joints for hardness tests and micro examination I made
statistical evaluation from the four different combinations Electrodes of the same
design and of the same electrical conductivity were used although the different
thicknesses of the plates did not cause any problems it can be seen clearly on the micro-
sections that the nugget was formed on the faying surfaces with a sufficient degree of
absorption into both base materials No special problem was encountered during the
joining of the different alloys On the micro sections the homogeneous mixture of the
alloys - which is the nugget- and the base materials can be easily distinguished
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 56 -
8 KOumlSZOumlNETNYILVAacuteNIacuteTAacuteS
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 57 -
9 IRODALOMJEGYZEacuteK
[1] J R Davis Alloying Understanding the basics ASM International 2001 p 351-
416
[2] Tisza Mikloacutes Anyagtudomaacuteny alapjai Miskolci Egyetem 2012
[3] Balogh Andraacutes Lukaacutecs Jaacutenos Toumlroumlk Imre Hegeszthetőseacuteg eacutes a hegesztett koumlteacutesek
tulajdonsaacutegai Miskolci Egyetem 2015
[4] J Gilbert Kaufman Introduction to Aluminium Alloys and Tempers ASM
International 2000 p39-76
[5] httpwwwaluminiumleadercomapplicationtransport [2017 04 27]
[6] Tisza Mikloacutes Keacutepleacutekenyalakiacutetaacutes a jaacuterműiparan Miskolci Egyetem 2015
[7] Dr Komoacutecsin Mihaacutely Anyagok Hegeszthetőseacutege TAacuteMOP-412 paacutelyaacutezat koumlnyvei
2013
[8] Dr Szunyogh Laacuteszloacute Hegeszteacutes eacutes rokon technoloacutegiaacutek Keacutezikoumlnyv Geacutepipari
Tudomaacutenyos Testuumllet Bp 2007
[9] Dr Baraacutenszki-Joacuteb Imre Hegeszteacutesi keacutezikoumlnyv Műszaki Koumlnyvkiadoacute Bp 1985
[10] L Han M Thornton M Shergold A comparison of the mechanical behaviour of
self-piercing riveted and resistance spot welded aluminium sheets for the
automotive industry Materials and Design 31 2010
[11] PS Wei TH Wu Electrical contact resistance effect on resistance spot
welding International Journal of Heat and Mass Transfer 55 2012
[12] American Welding Society Welding Handbook Volume 2 - Welding Processes
8th Edition 1991
[13] A Ambroziak M Korzeniowski Using resistance spot welding for joining
aluminium elements in automotive industry Archives of civil and mechanical
engineering Vol10 No1 2010
[14] Jing Bi JianLing Song Qiang Wei Yu Zhang Yang Li Zhen Luo
Characteristics of shunting in resistance spot welding for dissimilar unequal-
thickness aluminum alloys under large thickness ratio Materials and Design 101
2016
[15] AM Pereira JM Ferreira A Loureiro JDM Costa PJ Baacutertolo Effect of
process parameters on the strength of resistance spot welds in 6082-T6
aluminium alloy Materials and Design 31 2010
[16] L Han M Thornton D Li M Shergold Effect of governing metal thickness and
stack orientation on weld quality and mechanical behaviour of resistance spot
welding of AA5754 aluminium Materials and Design 32 2011
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002
- 58 -
[17] Fatih Hayat Effect of aging treatment on the microstructure and mechanical
properties of the similar and dissimilar 6061-T67075-T651 RSW joints
Materials Science amp Engineering 2012
[18] Bulla Peacuteter Aacutegoston Nagyszilaacuterdsaacuteguacute alumiacuteniumoumltvoumlzet ponthegesztett
ragasztott eacutes kombinaacutelt koumlteacuteseinek vizsgaacutelata ndash Diplomamunka Miskolci
Egyetem 2015
[19] Szaboacute Peacuteter Veacutekonylemezek ellenaacutellaacutes-pontkoumlteacuteseinek minőseacuteg-centrikus
optimalizaacutelaacutesa ndash PhD eacutertekezeacutes Miskolci Egyetem 2002