WELDSIM Simulations of Alu-Steel Butt Welds Produced Using the Hybrid Metal Extrusion and Bonding (HYB) Process

Abstract

Hybrid metal extrusion and bonding (HYB), er en fast fase sammenføynings prosess. Først utviklet for sveising av aluminium. Men også kapabel til å sveise ulike metaller. Prosessen bruker tilføring av materiale ved hjelp av conform ekstrudering sammen med "røring" av et roterende verktøy for å lage sammenføyningen under høgt trykk. Denne rapporten omhandler sveise simuleringer av Al-Fe buttsveis produsert ved bruk av tredje generasjons Al-Fe HYB sveis. Simuleringene er lagd ved hjelp sveise simulerings programmet WELDSIM. Resultater fra simuleringene viser bra potensiale, realistiske varme mønster med endringer i mikrostrukturen innebygd i simuleringene. Temperaturen fra simuleringene har en topp som er over smeltepunktet. Men disse er lokale og synker raskt etter at varmekilden har gått forbi. Derfor, vil påvirkningen av resultatene ikke være signifikante. Hardheten viser lignende egenskaper som test data som er tilgjengelig på denne sveisen. Og indikerer en helling i den varmepåvirkede sonen. WELDSIM er et bra sveise simulerings program. Men noen nye egenskaper trengs før simuleringene kan bli perfekte. Dette er under arbeid av produsentene av programmet

Hybrid metal extrusion and bonding (HYB) is a solid-state joining method. Initially developed for joining of aluminium. But also capable of joining of dissimilar metals. The process uses filler wire and conform extrusion together with "stirring" from a rotating tool to form bonding under high pressure. This report is on welding simulation of an Al-Fe butt weld produces using the third generation of Al-Fe HYB welding. The simulations are done using the weld simulation program WELDSIM. Results from simulations show great promise, realistic heat patterns with microstructural changes imbedded in the simulation. Temperature from the simulation has peak values over melting point. However, these are local and drop quickly after the heat source has passed. Therefore, the influence on the results are not significant. Hardness data show similar traits with test data available for this weld. Indicating an inclined HAZ after welding. WELDSIM is a great program for weld simulations. However, some new features are needed before the simulations can be perfect. This is currently being worked on by the creators of the program.