Browsing by Author "Lin, Ho-Kang"

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    純鈦與Ti-6Al-4V合金同質摩擦攪拌銲接之機械性質與抗腐蝕特性研究
    (2023) 林合康; Lin, Ho-Kang
    本研究使用摩擦攪拌銲接(FSW)技術對Gr. 2 CP-Ti及Ti-6Al-4V進行同質對接，使用碳化鎢圓球形凸銷攪拌棒作為銲接工具，銲接過程攪拌棒傾斜角分別使用3°及1°，且下壓深度分別為1.9 mm及1.8 mm，探討不同主軸轉速、進給速度對於銲接件機械性質及抗腐蝕能力的影響，利用金相組織觀察、抗拉試驗、微硬度試驗等作為機械性質分析。在抗腐蝕分析中使用3.5 wt %氯化鈉水溶液模擬海水中使用狀態進行各參數銲道及熱影響區抗腐蝕性質比較，另外將摩擦攪拌銲接實驗數據與惰氣鎢極電弧銲(GTAW)進行銲後性質比較。實驗結果在使用圓球形凸銷攪拌棒時，可以增加材料的塑性流動方向，且在成功的銲接參數下，拉伸斷裂位置都出現在母材，在CP-Ti摩擦攪拌銲接的主軸轉速600 rpm、進給速度80 mm/min有最佳銲接性質，抗拉強度為395 MPa，為母材的 94.8 %，而Ti-6Al-4V最佳銲接性質在主軸轉速900 rpm、進給速度40 mm/min時，抗拉強度為1059 MPa，為母材的99.3 %。從純鈦的銲接攪拌區可觀察到明顯的晶粒細化現象，且微硬度直達180 HV，Ti-6Al-4V合金的攪拌區則為針狀的費德曼組織，且攪拌區也有明顯的硬度提升，相較於GTAW，FSW在純鈦接合中有較佳的延伸率，而在Ti-6Al-4V接合中FSW有較優異的機械性質表現。在CP-Ti、Ti-6Al-4V銲後抗腐蝕性研究中，兩種接合法之銲道受組織改變影響，抗腐蝕性均低於母材， FSW的攪拌區及熱影響區相較於GTAW銲道，FSW在抗腐蝕能力中有明顯提升，其中Ti-6Al-4V經FSW在主軸轉速1000 rpm、進給速度40 mm/min 的銲道表面及攪拌區底部未相變態之晶粒細化組織，使抗腐蝕性大幅提升，且優於母材。