Obróbka Plastyczna Metali vol. XXIX nr 1 (2018), s Metal Forming vol. XXIX no. 1 (2018), pp

Podobne dokumenty
INSPECTION METHODS FOR QUALITY CONTROL OF FIBRE METAL LAMINATES IN AEROSPACE COMPONENTS

Wpływ powłoki Al Si na proces wytwarzania i jakość zgrzewanych aluminiowanych rur stalowych

Tytuł pracy w języku angielskim: Microstructural characterization of Ag/X/Ag (X = Sn, In) joints obtained as the effect of diffusion soledering.

A R C H I V E S O F M E T A L L U R G Y A N D M A T E R I A L S Volume Issue 4

WPŁYW ODKSZTAŁCENIA WZGLĘDNEGO NA WSKAŹNIK ZMNIEJSZENIA CHROPOWATOŚCI I STOPIEŃ UMOCNIENIA WARSTWY POWIERZCHNIOWEJ PO OBRÓBCE NAGNIATANEM

WYSOKOWYTRZYMAŁ Y SILUMIN CYNKOWO-MIEDZIOWY

Conception of reuse of the waste from onshore and offshore in the aspect of

Recykling wiórów aluminium metodą KOBO Recycling aluminum chips by KoBo method

-Special. Ceny wraz z dopłatą surowcową Prices without any addition new! Ø 32 Strona/Page 4,5. Black Panther DN 630 +

Nazwa przedmiotu INSTRUMENTARIUM BADAWCZE W INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ Instrumentation of research in material engineering

WPŁYW OBRÓBKI CIEPLNEJ NA WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE SILUMINU AlSi17Cu3Mg

Krzepnięcie Metali i Stopów, Nr 26, 1996 P Ai'l - Oddział Katowice PL ISSN POCICA-FILIPOWICZ Anna, NOWAK Andrzej

WPŁYW WARUNKÓW PRZESYCANIA I STARZENIA STOPU C355 NA ZMIANY JEGO TWARDOŚCI

Wytwarzanie prętów do produkcji elektrod do zgrzewania punktowego za pomocą wyciskania metodą KOBO

Analiza właściwości mechanicznych i dokładność wymiarów cienkościennych kształtowników zamkniętych wyciskanych ze stopu AW6082

WPŁYW PARAMETRÓW ODLEWANIA CIŚNIENIOWEGO NA STRUKTURĘ i WŁAŚCIWOŚCI STOPU MAGNEZU AM50

ODLEWNICZY STOP MAGNEZU ELEKTRON 21 STRUKTURA I WŁAŚCIWOŚCI W STANIE LANYM

Dr inż. Łukasz Rogal zatrudniony jest w Instytucie Metalurgii i Inżynierii Materiałowej Polskiej Akademii Nauk na stanowisku adiunkta

A. PATEJUK 1 Instytut Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej WAT Warszawa ul. S. Kaliskiego 2, Warszawa

Badania odkształcalności stopów aluminium serii 5xxx o wysokiej zawartości Mg w procesie półprzemysłowego wyciskania

WPŁYW ALUMINIUM NA NIEKTÓRE WŁAŚCIWOŚCI I STRUKTURĘ STALIWA

Wysokowydajne zgrzewanie FSW stopu aluminium przerabianego plastycznie

TECHNICAL CATALOGUE WHITEHEART MALLEABLE CAST IRON FITTINGS EE

NOWE ODLEWNICZE STOPY Mg-Al-RE

Obróbka Plastyczna Metali vol. XXVIII nr 4 (2017), s Metal Forming vol. XXVIII no. 4 (2017), pp

Międzynarodowa aktywność naukowa młodej kadry Wydziału Metali Nieżelaznych AGH na przykładzie współpracy z McMaster University w Kanadzie

Wpływ obróbki KOBO na właściwości plastyczne stopu magnezu AM60

W trzech niezależnych testach frezy z powłoką X tremeblue typu V803 był w każdym przypadku prawie 2 razy bardziej wydajne niż wersja niepowlekana.

WYSOKOTEMPERATUROWE WŁASNOŚCI TRIBOLOGICZNE STOPÓW Fe-Al

ZMIANA SKŁADU CHEMICZNEGO, TWARDOŚCI I MIKROSTRUKTURY NA PRZEKROJU POPRZECZNYM BIMETALOWYCH, ŻELIWNYCH WALCÓW HUTNICZYCH

WPŁYW MIESZANKI EGZOTERMICZNEJ NA BAZIE Na 2 B 4 O 7 I NaNO 3 NA WYTRZYMAŁOŚĆ NA ROZCIĄGANIE STOPU AlSi7Mg

OBRÓBKA CIEPLNA STOPOWYCH KOMPOZYTÓW POWIERZCHNIOWYCH

WPŁYW PARAMETRÓW OBRÓBKI CIEPLNEJ TAŚM ZE STALI X6CR17 NA ICH WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE I STRUKTURĘ

FREZY PM; END MILLS PM

ANDRZEJ GONTARZ, ANNA DZIUBIŃSKA

OKREŚLENIE WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH SILUMINU AK132 NA PODSTAWIE METODY ATND.

The influence of the chosen welding technology on the microstructure and selected mechanical properties of welded magnesium alloy AZ91

-Special. -Endmills. Ceny wraz z dopłatą surowcową Prices without any addition new! Ø 32 Strona/Page 4,5. Black Panther DN 630 +

ANALIZA KRYSTALIZACJI STOPU AlMg (AG 51) METODĄ ATND

OPTYMALIZACJA PARAMETRÓW OBRÓBKI CIEPLNEJ SILUMINU ALSi17

Badanie wytwarzania korpusów granatów kumulacyjno-odłamkowych metodą wyciskania na gorąco

Fig 5 Spectrograms of the original signal (top) extracted shaft-related GAD components (middle) and

MODYFIKACJA SILUMINU AK20. F. ROMANKIEWICZ 1 Politechnika Zielonogórska,

Badania stopów Al-Zr odlewanych w sposób ciągły

Adres do korespondencji: Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej PAN, Kraków, ul. Reymonta 25

Adres do korespondencji: Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej PAN, Kraków, ul. Reymonta 25

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 342

Własności mechaniczne kompozytów odlewanych na osnowie stopu Al-Si zbrojonych fazami międzymetalicznymi

FILTRACJA STOPU AlSi9Mg (AK9) M. DUDYK 1 Wydział Budowy Maszyn i Informatyki Akademia Techniczno - Humanistyczna ul. Willowa 2, Bielsko-Biała.

MODYFIKACJA SILUMINU AK20 DODATKAMI ZŁOŻONYMI

WSKAŹNIK JAKOŚCI ODLEWÓW ZE STOPU Al-Si

OKREŚLENIE TEMPERATURY I ENTALPII PRZEMIAN FAZOWYCH W STOPACH Al-Si

Wpływ procesu KOBO na właściwości stopu CuCr1Zr. Influence of KOBO process on the properties of CuCr1Zr alloy

MODELOWANIE WARSTWY POWIERZCHNIOWEJ O ZMIENNEJ TWARDOŚCI

Wybrane własności mechaniczne wyciskanych i ciągnionych kompozytów Al-SiC p otrzymanych z proszków

Formularz recenzji magazynu. Journal of Corporate Responsibility and Leadership Review Form

SYMULACJA TŁOCZENIA ZAKRYWEK KORONKOWYCH SIMULATION OF CROWN CLOSURES FORMING

OBRÓBKA CIEPLNA SILUMINU AK132

WPŁYW PROCESU TARCIA NA ZMIANĘ MIKROTWARDOŚCI WARSTWY WIERZCHNIEJ MATERIAŁÓW POLIMEROWYCH

ZASTOSOWANIE TECHNOLOGII REP-RAP DO WYTWARZANIA FUNKCJONALNYCH STRUKTUR Z PLA

Adres do korespondencji: Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej PAN, Kraków, ul. Reymonta 25

Inżynieria Maszyn, R. 22, z. 1, 58-64, 2017 ISSN X. WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE STOPÓW EN AC (AlSi6Cu4) i AlSi17CuNiMg PO OBRÓBCE CIEPLNEJ

Wybrane prace badawcze naukowców z Wydziału Metali Nieżelaznych AGH w zakresie technologii przetwórstwa metali nieżelaznych

WPŁYW SPAWANIA NA ROZKŁAD TWARDOŚCI W ZŁĄCZU SPAWANYM NA PRZYKŁADZIE STOPU AW-7020

BADANIA STATYCZNE I DYNAMICZNE STOPU ALUMINIUM PA-47 PRZEZNACZONEGO NA KONSTRUKCJE MORSKIE

WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE WARSTWY POWIERZCHNIOWEJ CRN W WARUNKACH TARCIA MIESZANEGO

Streszczenie rozprawy doktorskiej

MIKROSTRUKTURA ODLEWNICZEGO STOPU MAGNEZU GA8

KONSTRUKCJA HYBRYDOWYCH NARZĘDZI DO OBRÓBKI ELEMENTÓW OPTYCZNYCH. Grzegorz BUDZIK *, Sławomir SOŁTYS

MODYFIKACJA BRĄZU SPIŻOWEGO CuSn4Zn7Pb6

Stopy metali nieżelaznych Non-Ferrous Alloys

ROZPRAWY NR 128. Stanis³aw Mroziñski

BADANIA WYTRZYMA OŒCI NA ŒCISKANIE PRÓBEK Z TWORZYWA ABS DRUKOWANYCH W TECHNOLOGII FDM

WĘGLOAZOTOWANIE JAKO ELEMENT OBRÓBKI CIEPLNEJ DLA ŻELIWA ADI

Charakterystyka mechaniczna cynku po dużych deformacjach plastycznych i jej interpretacja strukturalna

Wpływ wybranych parametrów iskrowego spiekania plazmowego (SPS) na właściwości spieków z proszku stali 316L

EFFECT OF METALLURGIC PURITY OF THE 15CRMOV (15HGMV) STEEL ON TECHNOLOGICAL AND MECHANICAL PROPERTIES OF COLD-DEFORMED PRODUCTS

THE INFLUENCE OF THE STEEL CHEMICAL COMPOSITION ONTO THE POSSIBILITIES OF USING IT IN THE PROCESS OF COLD SHAPING

BADANIA MATERIAŁOWE ODLEWÓW GŁOWIC SILNIKÓW

ZMIANA WYTRZYMAŁOŚCI NA ROZCIĄGANIE STOPU AlSi12 PO OBRÓBCE MIESZANKĄ EGZOTERMICZNĄ ZŁOŻONĄ Z Na 2 B 4 O 7, NaNO 3 I Mg

ŻELIWNE ŁOŻYSKA ŚLIZGOWE ODPORNE NA ZUŻYCIE ŚCIERNE

MODYFIKACJA STOPU Al-Si12 PROSZKIEM ZE STOPU Al-Si12

DETECTION OF MATERIAL INTEGRATED CONDUCTORS FOR CONNECTIVE RIVETING OF FUNCTION-INTEGRATIVE TEXTILE-REINFORCED THERMOPLASTIC COMPOSITES

Streszczenia / Abstracts 7/ 2012

4. EKSPLOATACJA UKŁADU NAPĘD ZWROTNICOWY ROZJAZD. DEFINICJA SIŁ W UKŁADZIE Siła nastawcza Siła trzymania

PROCEEDINGS OF THE INSTITUTE OF VEHICLES 2(106)/2016 (12 pt)

P/M COMPOSITES OF Al-Si-Fe-Cu ALLOY WITH SiC PARTICLES HOT-EXTRUDED AFTER PRELIMINARY COMPACTION

OCENA WŁASNOŚCI TRIBOLOGICZNYCH NOWYCH MATERIAŁÓW NARZĘDZIOWYCH NA OSNOWIE NIKLU

Kształtowanie profili wspomagane tarciem

Materiałowe i technologiczne uwarunkowania stanu naprężeń własnych i anizotropii wtórnej powłok cylindrycznych wytłaczanych z polietylenu

MODYFIKACJA SILUMINÓW AK7 i AK9. F. ROMANKIEWICZ 1 Uniwersytet Zielonogórski, ul. Podgórna 50, Zielona Góra

ROZKŁAD TWARDOŚCI I MIKROTWARDOŚCI OSNOWY ŻELIWA CHROMOWEGO ODPORNEGO NA ŚCIERANIE NA PRZEKROJU MODELOWEGO ODLEWU

POLITECHNIKA WARSZAWSKA. Wydział Zarządzania ROZPRAWA DOKTORSKA. mgr Marcin Chrząścik

Krytyczne czynniki sukcesu w zarządzaniu projektami

WPŁYW GEOMETRII MATRYCY NA PLASTYCZNE PŁYNIĘCIE KOMPOZYTÓW WARSTWOWYCH W PROCESIE WYCISKANIA

WYKAZ PRÓB / SUMMARY OF TESTS

WYBRANE ZAGADNIENIA WYTRZYMAŁOŚCI POŁĄCZEŃ SPAWANYCH I KLEJOWYCH STALI KONSTRUKCYJNEJ S235JR

WPŁYW DODATKU MATERIAŁU NIEPRZETWARZALNEGO NA WYTRZYMAŁOŚĆ NA ROZCIĄGANIE FOLII LDPE

BADANIA CERTYFIKACYJNE NAKŁADEK WĘGLOWYCH CERTIFICATION RESEARCHES OF CARBON CONTACT STRIPS

WYBRANE MASYWNE AMORFICZNE I NANOKRYSTALICZNE STOPY NA BAZIE ŻELAZA - WYTWARZANIE, WŁAŚCIWOŚCI I ZASTOSOWANIE

Transkrypt:

Obróbka Plastyczna Metali vol. XXIX nr 1 (2018), s. 87 96 Metal Forming vol. XXIX no. 1 (2018), pp. 87 96 Procesy kształtowania objętościowego Solid forming processes Oryginalny artykuł naukowy Original Scientific Article Wytwarzanie drutu spawalniczego do spawania kształtowników ze stopów aluminium o podwyższonej zawartości magnezu za pomocą wyciskania na zimno metodą KOBO Manufacture by means of KOBO cold extrusion method of welding wire with increased magnesium content for welding profiles of aluminum alloys (1) Filip Heyduk*, (2) Dariusz Garbiec, (3) Marcin Lijewski Instytut Obróbki Plastycznej, ul. Jana Pawła II 14, 61-139 Poznań, Poland Informacje o artykule Zgłoszenie: 5.02.2018 Recenzja: 14.02.2018 Akceptacja: 30.03.2018 Wkład autorów (1) Koncepcja, założenia, metody, przeprowadzenie badań (2) Analiza i interpretacja wyników badań (3) Wytworzenie materiału do badań Article info Received: 5.02.2018 Reviewed: 14.02.2018 Accepted: 30.03.2018 Authors contribution (1) Concept, assumptions, methodology, conducting research (2) Analysis and interpretation of the results (3) Preparation of research material Streszczenie Do spawania stopów aluminium serii 5xxx dostępne są na rynku jedynie druty spawalnicze wykonane ze stopów Al-Mg o zawartości magnezu do maksymalnie 5%. W artykule przedstawiono technologię wytwarzania drutu spawalniczego do spawania kształtowników ze stopów aluminium o podwyższonej zawartości magnezu za pomocą wyciskania metodą KOBO oraz wstępne wyniki badań drutu o 7% zawartości magnezu. Materiałem przeznaczonym do wyciskania były odlewy uzyskane w procesie odlewania grawitacyjnego z materiału wsadowego w postaci pociętych profili ze stopu AlMg7. Uzyskane odlewy, w kształcie walca o średnicy 40,0 mm, poddano wyciskaniu na zimno metodą KOBO z wykorzystaniem zmodernizowanej prasy Sack&Kiesselbach o sile 25000 kn. W zestawie narzędziowym zastosowano pojemnik (recypient) o średnicy 40,5 mm i otwór w obrotowym stemplu o średnicy 2,0 mm, co odpowiada stopniowi przerobu plastycznego materiału λ = 410. Celem uzyskania lepszej jakości powierzchni i dokładnej średnicy drutu, wynoszącej 1,2 mm, zastosowano proces przeciągania. Przeciąganie drutu od średnicy 2,0 mm do średnicy 1,2 mm (λ = 3) spowodowało wzrost twardości o 65%, wytrzymałości na rozciąganie o 63%, w porównaniu do drutu wyciskanego. Wykazano, że zastosowanie metody KOBO do wytwarzania drutu spawalniczego ze stopu AlMg7 jest możliwe. Wytworzony w ten sposób drut charakteryzuje się wymaganym składem chemicznym i właściwościami mechanicznymi umożliwiającymi stosowanie go w zrobotyzowanym procesie spawania. Słowa kluczowe: stopy aluminium, wyciskanie, metoda KOBO, drut spawalniczy Abstract For welding 5xxx aluminum alloys, only welding wires made of Al-Mg alloys with a magnesium content up to a maximum of 5% are available on the market. The paper presents the technology of welding wire production by means of KOBO extrusion with an increased magnesium content for welding profiles of aluminum alloys and the preliminary results of wire studies with a 7% magnesium content. The material to be extruded were ingots obtained in the process of gravity casting, from feedstock in the form of cut AlMg7 alloy profiles. The obtained cylindrical ingots with a diameter of 40.0 mm were subjected to cold extrusion using the KOBO method, using a modernized Sack & Kiesselbach press with the force of 25,000 kn. A container (recipient) with a diameter of 40.5 mm and a hole in a rotating punch with a diameter of 2.0 mm are used in the tool set, which corresponds to the degree of plastic material processing λ = 410. To achieve a better surface quality and accurate wire diameter of 1.2 mm, a drawing process was used. Wire drawing, from 2.0 mm in diameter to 1.2 mm in diameter (λ = 3), * Autor do korespondencji. Tel.: +48 61 657 05 55; fax: +48 61 657 07 21; e-mail: filip.heyduk@inop.poznan.pl * Corresponding author. Tel.: +48 61 657 05 55; fax: +48 61 657 07 21; e-mail: filip.heyduk@inop.poznan.pl

88 Wytwarzanie drutu spawalniczego do spawania kształtowników ze stopów aluminium... increased the hardness by 65%, the tensile strength by 63% compared to the extruded wire. It has been shown that the use of the KOBO method for producing AlMg7 alloy welding wire is possible. The wire manufactured in this way is characterized by the required chemical composition and mechanical properties, making it possible to use it in a robotic welding process. Keywords: aluminum alloys, extrusion, KOBO method, welding wire 1. WPROWADZENIE Aluminium i jego stopy, pomimo swoich właściwości takich, jak stosunkowo niska temperatura topnienia oraz podatność na natychmiastową pasywację czystych powierzchni metalicznych w kontakcie z powietrzem, czego efektem jest powstająca warstwa tlenku aluminium, są materiałami spawalnymi. Jednakże, aby właściwie dobrać materiał spawalniczy do spawania stopów aluminium, konieczna jest znajomość jego składu chemicznego. Popularniejszymi stopami aluminium, stosowanymi m.in. w przemyśle stoczniowym ze względu na ich bardzo dobrą odporność na korozję, są stopy aluminium z serii 5xxx (Al-Mg). Obecnie do ich spawania wykorzystywane są druty spawalnicze o zawartości do 5% magnezu [1 2]. Ograniczenie spowodowane jest m.in. trudnościami technologicznymi związanymi z wyciskaniem stopów z serii 5xxx o zawartości magnezu powyżej 3,5%, brakiem rynkowego zapotrzebowania na druty spawalnicze o podwyższonej zawartości magnezu. Ostatnio sytuacja ta uległa zmianie, gdyż w wyniku realizacji m.in. projektu badawczego pt. Opracowanie innowacyjnej technologii wyciskania kształtowników z trudno odkształcalnych stopów aluminium serii 5xxx, realizowanego w ramach programu Demonstrator+, wytworzono kształtowniki ze stopu 5083 oraz 5019 o zawartości magnezu wynoszącej odpowiednio 4,4 4,5 oraz 5,5 5,6% [3]. Celem uzyskania spoiny o takiej samej zawartości magnezu co kształtownik, do spawania należy stosować drut spawalniczy ze stopu Al-Mg o jeszcze wyższej zawartości magnezu. Uwarunkowane jest to możliwością odparowywania składnika podczas spawania [4]. Stąd konieczne jest opracowanie technologii wytwarzania drutu spawalniczego o podwyższonej zawartości magnezu. Ponieważ konwencjonalne wyciskanie stopów z serii 5xxx o zawartości magnezu powyżej 7% i małym prze- 1. INTRODUCTION Aluminum and its alloys, despite their properties such as relatively low melting temperature and susceptibility to immediate passivation of clean metal surfaces in contact with air, the effect of which is the resulting aluminum oxide layer, are weldable materials. However, to properly select the welding material for welding aluminum alloys, it is necessary to know its chemical composition. 5xxx aluminum alloys (Al- Mg) are more popular aluminum alloys, among others, used in the shipbuilding industry due to their very good corrosion resistance. At present, welding wires with up to 5% magnesium content are used for welding [1 2]. The restriction is caused, among others, by technological difficulties related to the extrusion of alloys from the 5xxx series, with a magnesium content above 3.5%, and a lack of market demand for welding wires with an increased magnesium content. Recently, this situation has changed because, as a result of the implementation of, among others, a research project entitled The development of innovative technology extrusion of profiles from hard-to-deform series 5xxx aluminum alloys, implemented as part of the Demonstrator + program, profiles from 5083 and 5019 alloys were manufactured with a magnesium content of 4.4 4.5 and 5.5 5.6% respectively [3]. In order to obtain a weld with the same magnesium content as the profile, welding wire made of Al- Mg alloy with an even higher magnesium content should be used. This is due to the possibility of evaporation of the component during welding [4]. Hence, the need to develop a technology for producing a welding wire with an increased content of magnesium. Since conventional extrusion of 5xxx alloys with a magnesium content of more than 7% and a small cross-section (Ø1.2 mm) proved impossible, research work on Heyduk Filip, Dariusz Garbiec, Marcin Lijewski. 2018. Wytwarzanie drutu spawalniczego do spawania kształtowników ze stopów aluminium o podwyższonej zawartości magnezu za pomocą wyciskania na zimno metodą KOBO. Obróbka Plastyczna Metali XXIX (1): 87 96.

Manufacture by means of KOBO cold extrusion method of welding wire with... 89 kroju (Ø1,2 mm) okazało się niemożliwe, podjęto prace badawcze dotyczące zastosowania wyciskania na zimno z rewersyjnie obracającą się matrycą (metoda KOBO) [5], celem wytworzenia drutu spawalniczego AlMg7. Metodę KOBO, którą omówiono szerzej w pracach [6 8], stosowano już do wyciskania stopu 5083 [9] oraz 7075 [10], uzyskując druty o średnicy wynoszącej odpowiednio 4,0 oraz 1,5 mm. W przypadku stopu 5083 proces wyciskania prowadzono jednoetapowo (Ø40,0 Ø4,0; λ = 410) oraz dwuetapowo (Ø40,0 Ø12,0 Ø4,0; λ = 11 i 9). Z kolei wyciskanie stopu 7075 realizowano jednoetapowo przy zastosowaniu stopnia przerobu λ = 711. Oprócz stopów aluminium, metodą KOBO wyciskano jednoetapowo m.in. druty ze stopu MgLi4 przeznaczone na nici chirurgiczne (Ø40,0 Ø0,4; λ ~ 10 000) [11] oraz stopu BAg7 [12]. the use of cold extrusion with a periodically rotated die (KOBO method) [5] was undertaken to manufacture AlMg7 welding wire. The KOBO method, which was discussed in greater detail in [6-8], has already been used to extrude 5083 [9] and 7075 alloys [10], obtaining wires with a diameter of 4.0 and 1.5 mm, respectively. In the case of alloy 5083, the extrusion process was carried out in one (Ø40.0 Ø4.0, λ = 410) and in two stages (Ø40.0 Ø12.0 Ø4.0, λ = 11 and 9). On the other hand, extrusion of the 7075 alloy was carried out in one step using a processing rate of λ = 711. In addition to aluminum alloys, among others, MgLi4 alloy wires for surgical threads (Ø40.0 Ø0.4, λ ~ 10,000) [11], and BAg7 alloy [12] were extruded in one step by the KOBO method. 2. MATERIAŁ I METODY BADAWCZE Materiałem przeznaczonym do badań były gąski uzyskane z profili ze stopu AlMg7. Odlewanie grawitacyjne realizowano poprzez podgrzewanie w piecu laboratoryjnym profili umieszczonych w tyglu grafitowym do temperatury 980 C. Celem ograniczenia utleniania oraz powstawania porów i wytraceń w odlewanym materiale do wsadu dodano 10 g boraksu. Po 30 min całość odlano do kokili i ochłodzono do temperatury otoczenia. Wyciskanie na zimno metodą KOBO realizowano z wykorzystaniem zmodernizowanej prasy Sack & Kiesselbach o sile 25000 kn. Kąt obustronnego obrotu stempla wynosił ±6, a częstotliwość 6 Hz. Mikroanalizę składu chemicznego otrzymanego drutu przeprowadzono metodą spektroskopii dyspersyjnej energii promieniowania rentgenowskiego (EDS), z wykorzystaniem skaningowego mikroskopu elektronowego Inspect S (FEI), wyposażonego w spektrometr EDS (EDAX). Obserwacje mikroskopowe przeprowadzono za pomocą mikroskopu świetlnego Eclipse L150 (Nikon). Pomiary twardości metodą Vickersa przeprowadzono zgodnie z normą ISO 6507-1:2007, za pomocą twardościomierza FM-800 (Future-Tech), przy zastosowaniu obciążenia 2. MATERIAL AND METHODS The research materials were ingots obtained from AlMg7 profiles. Gravitational casting was carried out by heating profiles placed in a graphite crucible in a laboratory furnace to the temperature of 980 C. To reduce oxidation as well as the development of pores and precipitations in the cast material, 10 g of borax was added to the stock. After 30 min, the whole material was poured into a mould and cooled to ambient temperature. Cold extrusion using the KOBO method was carried out using a modernized Sack & Kiesselbach press with a force of 25,000 kn. The angle of bilateral rotated punch was ± 6 and the frequency 6 Hz. The microanalysis of the chemical composition of the obtained wire was carried out by energydispersive X-ray spectroscopy (EDS) using an Inspect S scanning electron microscope (FEI) equipped with an EDS spectrometer (EDAX). Microscopic observations were performed using an Eclipse L150 (Nikon) light microscope. Vickers hardness measurements were carried out in accordance with ISO 6507-1: 2007 using an FM- 800 (Future-Tech) hardness tester with a load of 0.9807 N applied over a period of 15 s. A static Heyduk Filip, Dariusz Garbiec, Marcin Lijewski. 2018. Manufacture by means of KOBO cold extrusion method of welding wire with increased magnesium content for welding profiles of aluminum alloys. Obróbka Plastyczna Metali XXIX (1): 87 96.

90 Wytwarzanie drutu spawalniczego do spawania kształtowników ze stopów aluminium... 0,9807 N przyłożonego w czasie 15 s. Statyczną próbę rozciągania przeprowadzono z wykorzystaniem maszyny wytrzymałościowej Instron 4483, z prędkością ruchu trawersy 0,5 mm/min w temperaturze pokojowej. tensile test was carried out using an Instron 4483 testing machine, with a traverse speed of 0.5 mm/min at room temperature. 3. WYNIKI BADAŃ Na rys. 1 przedstawiono narzędzia wykorzystywane przy odlewaniu, natomiast na rys. 2 widok uzyskanej gąski ze stopu AlMg7. Uzyskane gąski w kształcie walca o średnicy 40,0 mm poddano procesowi wyciskania na zimno metodą KOBO. Schemat przyrządu badawczego do wyciskania metodą KOBO przedstawiono na rys. 3, natomiast oprzyrządowanie prasy na rys. 4. 3. RESEARCH RESULTS Fig. 1 presents the tools used for casting, while in Fig. 2, the view of the obtained AlMg7 alloy is shown. The obtained cylindrical ingots, with a diameter of 40.0 mm, were subjected to the cold extrusion process using the KOBO method. The diagram of the KOBO extrusion test apparatus is shown in Fig. 3, while the press instrumentation is in Fig. 4. a) b) Rys. 1. Narzędzia do odlewania: (a) kokila, (b) tygiel grafitowy Fig. 1. Casting tools: (a) mould, (b) graphite crucible Rys. 2. Gąska ze stopu AlMg7 Fig. 2. Ingot from AlMg7 alloy Heyduk Filip, Dariusz Garbiec, Marcin Lijewski. 2018. Wytwarzanie drutu spawalniczego do spawania kształtowników ze stopów aluminium o podwyższonej zawartości magnezu za pomocą wyciskania na zimno metodą KOBO. Obróbka Plastyczna Metali XXIX (1): 87 96.

Manufacture by means of KOBO cold extrusion method of welding wire with... 91 Rys. 3. Schemat przyrządu badawczego do wyciskania metodą KOBO: (1) pojemnik, (2) materiał wyciskany, (3) obustronnie obracany stempel, (4) przeciwstempel Fig. 3. Scheme of KOBO extrusion test apparatus: (1) container, (2) extruded material, (3) bilateral rotated punch, (4) counterpunch a) b) Rys. 4. Prasa wykorzystywana w pracy badawczej: (a) widok ogólny, (b) mechanizm obustronnego obracania stempla Fig. 4. Press used in research work: (a) general view, (b) mechanism of bilateral rotated punch Zestaw narzędziowy składał się z pojemnika (recypient) o średnicy 40,5 mm i obrotowego stempla z otworem o średnicy 2,0 mm. Stopień przerobu plastycznego materiału wynosił λ = 410. Celem zapewnienia założonego kąta skręcania wsadu, powierzchnia czołowa stempla miała promieniowo nacięte rowki (rys. 5). The tool set consisted of a 40.5 mm diameter container (recipient) and a rotating punch with a 2.0 mm diameter hole. The degree of plastic processing of the material was λ = 410. In order to ensure the assumed torsion angle of the feedstock, the punch face had radially cut grooves (Fig. 5). Rys. 5. Czołowa powierzchnia stempla do wyciskania metodą KOBO Fig. 5. Face of KOBO extrusion punch Heyduk Filip, Dariusz Garbiec, Marcin Lijewski. 2018. Manufacture by means of KOBO cold extrusion method of welding wire with increased magnesium content for welding profiles of aluminum alloys. Obróbka Plastyczna Metali XXIX (1): 87 96.

92 Wytwarzanie drutu spawalniczego do spawania kształtowników ze stopów aluminium... Podczas procesu wyciskania uzyskano druty o średnicy 2,0 mm i długości ok. 2 m (rys. 6). Celem uzyskania wymaganej średnicy wynoszącej 1,2 mm, wyciśnięty drut poddano przeciąganiu z wykorzystaniem przeciągarki zaprojektowanej w Instytucie Obróbki Plastycznej, której widok przedstawiono na rys. 7. Przeciąganie rozpoczęto od średnicy 2,0 mm, zmniejszając średnicę ciągadeł przeciągarki co 0,1 mm aż do uzyskania średnicy 1,2 mm. W efekcie uzyskano druty o długości około 6 m (rys. 8). During the extrusion process, wires with a diameter of 2.0 mm and a length of approx. 2 m were obtained (Fig. 6). In order to obtain the required diameter of 1.2 mm, the extruded wire was drawn using a wire drawing machine designed at the Metal Forming Institute, the view of which is shown in Fig. 7. The drawing started from a diameter of 2.0 mm, reducing the diameter of the drawing dies every 0.1 mm until the diameter reached 1.2 mm. As a result, wires with a length of about 6 m were obtained (Fig. 8). Rys. 6. Drut ze stopu AlMg7, o średnicy 2,0 mm, wyciśnięty metodą KOBO Fig. 6. AlMg7 alloy wire, 2.0 mm in diameter, extruded using KOBO method Rys. 7. Przeciągarka podczas przeciągania drutu ze stopu AlMg7 Fig. 7. Wire drawing machine when drawing AlMg7 alloy wire Rys. 8. Przeciągnięty drut ze stopu AlMg7, o średnicy 1,2 mm Fig. 8. Drawn AlMg7 alloy, with diameter of 1.2 mm Heyduk Filip, Dariusz Garbiec, Marcin Lijewski. 2018. Wytwarzanie drutu spawalniczego do spawania kształtowników ze stopów aluminium o podwyższonej zawartości magnezu za pomocą wyciskania na zimno metodą KOBO. Obróbka Plastyczna Metali XXIX (1): 87 96.

Manufacture by means of KOBO cold extrusion method of welding wire with... 93 Wyniki mikroanalizy składu chemicznego wytworzonego drutu przedstawione w tab. 1 potwierdziły, że charakteryzuje się on wymaganą zawartością 7% magnezu. The microanalysis results of the chemical composition of the manufactured wire, presented in Tab. 1, confirmed that it has the required content of 7% magnesium. Tab. 1. Skład chemiczny drutu ze stopu AlMg7 Tab. 1. Chemical composition of AlMg7 alloy wire Drut Wire po wyciskaniu after extrusion po wyciskaniu i przeciąganiu after extrusion and drawing Mg [% wag. / wt%] Al [% wag. / wt%] Mn [% wag. / wt%] 6,91 92,50 0,59 6,60 92,74 0,66 Na rys. 9 przedstawiono mikrofotografie wytworzonego drutu po wyciskaniu oraz po wyciskaniu i przeciąganiu. Na podstawie uzyskanych wyników obserwacji mikroskopowych wykazano, że w mikrostrukturze drutu zarówno wyciskanego, jak i przeciąganego obecne są zanieczyszczenia w postaci wydzieleń Al 3Fe (obszary szare) oraz wtrącenia tlenkowe (obszary ciemne). Fig. 9 shows the microfotographs of the manufactured wire after extrusion and after extrusion and drawing. Based on the obtained results of microscopic observations, it was shown that impurities in the form of Al 3Fe (gray areas) and oxide inclusions (dark areas) are present in the microstructure of the extruded and drawn wire. a) b) Rys. 9. Obraz optyczny drutu ze stopu AlMg7: (a) po wyciskaniu, (b) po wyciskaniu i przeciąganiu Fig. 9. Optical image of AlMg7 alloy wire: (a) after extrusion, (b) after extrusion and drawing Wyniki pomiarów twardości metodą Vickersa oraz wytrzymałości na rozciąganie wytworzonego drutu, po wyciskaniu oraz po wyciskaniu i przeciąganiu, przedstawiono w tab. 2. Na podstawie uzyskanych wyników pomiarów twardości wykazano, że twardość drutu wyciskanego metodą KOBO o średnicy 2,0 mm wynosi 96 ± 3 HV0,1. W efekcie przeciągania drutu od średnicy 2,0 mm do średnicy 1,2 mm, na skutek zachodzących w materiale odkształceń plastycznych, twardość drutu wyciskanego i przeciąganego wzrosła The results of Vickers hardness measurements and tensile strength of the manufactured wire after extrusion and after extrusion and drawing are shown in Tab. 2. Based on the obtained hardness measurements, it was shown that the hardness of the 2.0 mm diameter KOBO wire is 96 ± 3 HV 0.1. As a result of drawing the wire, from 2.0 mm in diameter to 1.2 mm in diameter, due to the plastic deformations occurring in the material, the hardness of the extruded and drawn wire increased by 65% to 147 ± 6 HV 0.1. Heyduk Filip, Dariusz Garbiec, Marcin Lijewski. 2018. Manufacture by means of KOBO cold extrusion method of welding wire with increased magnesium content for welding profiles of aluminum alloys. Obróbka Plastyczna Metali XXIX (1): 87 96.

94 Wytwarzanie drutu spawalniczego do spawania kształtowników ze stopów aluminium... o 65% do wartości 147 ± 6 HV0,1. Na podstawie uzyskanych wyników badań wykazano wzrost wytrzymałości na rozciąganie drutu wyciskanego i przeciąganego o 63% w stosunku do drutu tylko wyciskanego. Powodem jest odkształcenie plastyczne wynikające z przeciągania drutu od średnicy 2,0 do 1,2 mm. On the basis of the obtained test results, an increase in the tensile strength of the extruded and drawn wire by 63% in relation to the only extruded wire was demonstrated. The reason is the plastic deformation resulting from drawing the wire from the diameter of 2.0 to 1.2 mm. Tab. 2. Twardość oraz wytrzymałość na rozciąganie drutu ze stopu AlMg7 Tab. 2. Hardness and tensile strength of AlMg7 alloy wire Drut Wire po wyciskaniu after extrusion po wyciskaniu i przeciąganiu after extrusion and drawing Twardość [HV0,1] Hardness [HV 0.1] Wytrzymałość na rozciąganie [MPa] Tensile strength [MPa] 96 ± 3 359 ± 21 147 ± 6 569 ± 18 4. PODSUMOWANIE 4. SUMMARY W ramach zrealizowanych prac badawczych wykazano możliwość stosowania metody KOBO do wytwarzania drutu ze stopu AlMg7. Wytworzono drut spawalniczy o wymaganym składzie chemicznym i właściwościach umożliwiających zastosowanie go w zrobotyzowanym procesie spawania. Przeciąganie drutu od średnicy 2,0 mm do średnicy 1,2 mm (λ = 3) spowodowało wzrost twardości drutu o 65% (do 147 ± 6 HV0,1) i wytrzymałości na rozciąganie o 63% (do 569 ± 18 MPa). Obserwacje mikroskopowe wypolerowanej powierzchni stopu AlMg7 ujawniły obecność wydzieleń Al 3Fe oraz wtrąceń tlenkowych. As part of the conducted research work, the use of the KOBO method for the manufacturing AlMg7 alloy wire was demonstrated. A welding wire with the required chemical composition and properties allowing it to be used in a robotic welding process was manufactured. Wire drawing from a diameter of 2.0 mm to a diameter of 1.2 mm (λ = 3) caused an increase in the wire hardness by 65% (up to 147 ± 6 HV 0.1) and tensile strength by 63% (up to 569 ± 18 MPa). Microscopic observations of the polished surface of AlMg7 alloy revealed the presence of Al 3Fe precipitates and oxide inclusions. PODZIĘKOWANIA Badania zostały zrealizowane w ramach pracy własnej Instytutu Obróbki Plastycznej w Poznaniu BS.904.0019 pt. Wytwarzanie drutu spawalniczego do spawania innowacyjnych kształtowników ze stopu aluminium o podwyższonej zawartości Mg za pomocą wyciskania KOBO. ACKNOWLEDGEMENTS The research was carried out as part of independent work of the Metal Forming Institute in Poznan BS.904.0019 titled The production of welding wire for welding innovative shapes from an aluminum alloy with an increased Mg content by means of KOBO extrusion. Heyduk Filip, Dariusz Garbiec, Marcin Lijewski. 2018. Wytwarzanie drutu spawalniczego do spawania kształtowników ze stopów aluminium o podwyższonej zawartości magnezu za pomocą wyciskania na zimno metodą KOBO. Obróbka Plastyczna Metali XXIX (1): 87 96.

Manufacture by means of KOBO cold extrusion method of welding wire with... 95 LITERATURA [1] http://www.esab.pl (18.10.2017). [2] http://www.lincolnelectric.pl (18.10.2017). [3] Leśniak D., A. Rękas, W. Libura, J. Zasadziński. 2014. Badania odkształcalności stopów aluminium serii 5xxx o wysokiej zawartości Mg w procesie półprzemysłowego wyciskania. Obróbka Plastyczna Metali 25 (3): 159 167. [4] Heyduk F., D. Garbiec. 2014. Właściwości połączeń spawanych profili ze stopów aluminium serii 5XXX i 6063 wykonanych metodą TIG. W Prace XLII Szkoły Inżynierii Materiałowej, 202 206. Kraków: Wydawnictwo Naukowe AKAPIT. [5] Bochniak W., K. Marszowski, A. Korbel. 2005. Theoretical and practical aspects of the production of thin-walled tubes by the KOBO method. Journal of Materials Processing Technology 169: 44 53. [6] Rozwalka J., G. Płaczek, D. Andrzejewski. 2017. Wpływ procesu KOBO na właściwości stopu CuCr1Zr. Obróbka Plastyczna Metali 28 (2): 107 122. [7] Pawłowska B., R. Śliwa. 2017. Recykling wiórów aluminium metodą KOBO. Obróbka Plastyczna Metali 28 (4): 301 316. [8] Zwolak M., R. Śliwa. 2017. Fizyczne modelowanie plastycznego płynięcia w procesie wyciskania metodą KOBO z użyciem matryc o różnej geometrii. Obróbka Plastyczna Metali 28 (4): 317 330. [9] Jaskowski M., K. Pieła, L. Błaż. 2014. Structure and mechanical properties of AlMg4.5 and AlMg4.5Mn wires extruded by KoBo method. Archives of Metallurgy and Materials 59 (2) 473 479. [10] Korbel A., W. Bochniak, P. Ostachowski. 2011. Visco-plastic flow of metal in dynamic conditions of complex strain scheme. Metallurgical and Materials Transactions A 42A: 2281 2897. [11] Bochniak W., A. Korbel, P. Ostachowski, M. Łagoda. 2018. Plastic flow of metals under cyclic change of deformation path conditions. Archives of Civil and Mechanical Engineering 18 (3): 679 686. [12] Wiewiórowska S. 2005. Analiza struktury i składu fazowego drutu ze stopu BAg7 otrzymanego metodą KOBO. Hutnik Wiadomości Hutnicze 72 (2): 131 132. REFERENCES [1] http://www.esab.pl (18.10.2017). [2] http://www.lincolnelectric.pl (18.10.2017). [3] Leśniak D., A. Rękas, W. Libura, J. Zasadziński. 2014. Study of the deformability of 5xxx series aluminum alloys with high Mg content in a semiindustrial extrusion process. Obróbka Plastyczna Metali 25 (3): 159 167. [4] Heyduk F., D. Garbiec. 2014. Właściwości połączeń spawanych profili ze stopów aluminium serii 5XXX i 6063 wykonanych metodą TIG. In Prace XLII Szkoły Inżynierii Materiałowej, 202 206. Kraków: Wydawnictwo Naukowe AKAPIT. [5] Bochniak W., K. Marszowski, A. Korbel. 2005. Theoretical and practical aspects of the production of thin-walled tubes by the KOBO method. Journal of Materials Processing Technology 169: 44 53. [6] Rozwalka J., G. Płaczek, D. Andrzejewski. 2017. Influence of KOBO process on the properties of CuCr1Zr alloy. Obróbka Plastyczna Metali 28 (2): 107 122. [7] Pawłowska B., R. Śliwa. 2017. Recycling aluminum chips by KoBo method. Obróbka Plastyczna Metali 28 (4): 301 316. [8] Zwolak M., R. Śliwa. 2017. Physical modeling of plastic flow in the KOBO extrusion process using dies of different geometry. Obróbka Plastyczna Metali 28 (4): 317 330. [9] Jaskowski M., K. Pieła, L. Błaż. 2014. Structure and mechanical properties of AlMg4.5 and AlMg4.5Mn wires extruded by KoBo method. Archives of Metallurgy and Materials 59 (2) 473 479. [10] Korbel A., W. Bochniak, P. Ostachowski. 2011. Visco-plastic flow of metal in dynamic conditions of complex strain scheme. Metallurgical and Materials Transactions A 42A: 2281 2897. [11] Bochniak W., A. Korbel, P. Ostachowski, M. Łagoda. 2018. Plastic flow of metals under cyclic change of deformation path conditions. Archives of Civil and Mechanical Engineering 18 (3): 679 686. [12] Wiewiórowska S. 2005. Analiza struktury i składu fazowego drutu ze stopu BAg7 otrzymanego metodą KOBO. Hutnik Wiadomości Hutnicze 72 (2): 131 132. Heyduk Filip, Dariusz Garbiec, Marcin Lijewski. 2018. Manufacture by means of KOBO cold extrusion method of welding wire with increased magnesium content for welding profiles of aluminum alloys. Obróbka Plastyczna Metali XXIX (1): 87 96.

96 Wytwarzanie drutu spawalniczego do spawania kształtowników ze stopów aluminium... Heyduk Filip, Dariusz Garbiec, Marcin Lijewski. 2018. Wytwarzanie drutu spawalniczego do spawania kształtowników ze stopów aluminium o podwyższonej zawartości magnezu za pomocą wyciskania na zimno metodą KOBO. Obróbka Plastyczna Metali XXIX (1): 87 96.