B GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HC NHA TRANG
H HU HUY
NGHIÊN CU ĐỘ BỀN CHẾ PHÁ HY CA
MI HÀN MA T GIA HP KIM NHÔM AA6061-T6
VI THÉP KHÔNG G SUS316
Ngành đào to: K thut khí
Mã s: 9520103
TÓM TT LUN ÁN TIẾN SĨ
KHÁNH HÒA - 2025
Công trình đưc hoàn thành ti Trường Đại hc Nha Trang
Ngưi hưng dn khoa hc: 1. PGS.TS.Trần Hưng Trà
2. PGS.TS.Dương Đình Hảo
Phản biện 1: PGS.TS.Đặng Quốc Khánh
Phản biện 2: PGS.TS.Vũ Công Hòa
Luận án được bo v ti Hội đồng đánh giá lun án cấp trường hp tại Trường Đại
hc Nha Trang vào hi 14 gi, ngày 17 tháng 05 năm 2025.
th tìm hiu lun án tại: Thư viện Quốc gia Thư viện Trường Đại hc Nha
Trang.
1
M ĐẦU
1. Lý do chn đ tài nghn cu FSW gia AA6061 SUS316
AA6061-T6 SUS316 theo tiêu chun Nht Bn JIS nhng vt liu tính
ng dng rng i trong các ngành công nghip gm hàng không vũ tr, tàu thy, kết
cu hàng hi, ô , xây dng chế to máy. Vic nghiên cu hàn gia hai vt liu
giúp ci thin chất ng và hiu qu cho các ngành công nghip này.
Ti ưu hóa kết cu: AA6061-T6 có trng lưng nh và đ bn cao, trong khi đó
SUS316 kh ng chng ăn mòn và chu nhit tt. Kết hp ưu đim ca hai vt
liu th to ra các cu trúc mi hàn có tính năng vượt tri.
Gii quyết thách thc trong liên kết gia hai vt liu khác loi: Hàn hai vt
liu AA6061-T6 SUS316 là mt thách thc k thut ln do s khác bit ln v tính
cht vt hóa hc. Nhôm nhiệt độ nóng chy thp, d oxy hóa. Trong khi đó,
thép không g kh năng chng oxy hóa tốt nhưng khó hàn vi nhôm. Nghiên cu giúp
gii quyết các vấn đề k thut trong quá trình hàn. T đó, nâng cao cht lưng mi hàn
và độ bn ca sn phm.
Đóng góp cho hc thut: Hin nay, rt ít công trình nghiên cu chi tiết v
chế phá hy do tác dng lc chế ăn mòn mi hàn AA6061-T6/SUS316
trong các môi trưng khác nhau. Vic nghiên cu sâu v đề tài này không ch đóng
góp vào kiến thc khoa hc còn cung cp sở thuyết thc tin cho vic
thiết kế, chế to các sn phm hàn cht lưng cao.
Góp phn phát trin kinh tế và bo v i trường: Hiểu rõ hơn cơ chế ăn mòn của
mối hàn giúp tăng cường kh năng chống ăn mòn, o dài tuổi th và gim chi phí bo
trì. Điu này không ch mang li li ích kinh tế còn góp phn bo v môi trưng
tăng ng an toàn cho các ng dng trong công nghip.
Đóng góp cho phát triển ng dng hàn công ngh mi: Nghiên cu này có th
m ra hướng đi mới trong công ngh hàn, đặc bit trong vic phát trin k thut hàn tiên
tiến như FSW. Kết qu nghiên cu có th được ng dng vào vic phát trin các quy
trình hàn mi hiu qu hơn.
2. Mc tu nghn cu
Mc tiêu nghiên cu ca đề tài: Xác định cơ chế phá hy ca mi hàn ma sát gia
hp kim nhôm AA6061-T6 và thép không g SUS316 đưc chế to bi các tc độ quay, vn tc
hàn, chiu sâu ép cht chiu dài cht hàn khác nhau. Ngoài ra, s phá hy ca mi
2
hàn do b ăn mòn i tác động ca các môi trưng làm vic thc tế khác nhau cũng
được làm rõ.
3. Đối tượng nghn cu
- Ảnh hưởng các thông s hàn đến đ cng tế vi, lực kéo chế phá hy mi
hàn chng FSW AA6061-T6/SUS316.
- chế ăn mòn mi hàn trong cáci trưng ăn mòn khác nhau.
4. Phm vi nghiên cu
- Hàn chng FSW gia tm AA6061-T6 vi chiu dày 3,0 mm tm SUS316,
dày 1,0 mm.
- Nghiên cu nh ng ca các thông s hàn gm: tc độ quay, vn tc hàn, chiu
sâu ép cht và chiu dài cht hàn đến cu trúc tế vi, tính và cơ chế phá hy mi hàn.
- Nghn cu nh hưởng của các môi trường ăn mòn khác nhau gồm: %NaCl, %NaCl
+ hiệu điện thế, %NaCl + hiệu điện thế + nhiệt độ đến quá trình ăn mòn mối hàn.
5. Phương pp nghn cu
5.1. Nghiên cu lý thuyết
Tng hp các kết qu nghiên cứu trong và ngoài nước đã công bố làm cơ sở để kế
tha và tiếp cn các ni dung liên quan đến đề tài.
5.2. Nghiên cu thc nghim
- Thc nghim chế to mi hàn, kim tra cấu trúc, độ bền kéo, độ cng tế vi, ăn mòn
mối hàn trong các môi trường khác nhau, gm:
- Chế to mi hàn FSW gia AA6061-T6 SUS316 ti phòng thí nghim hàn ma
sát trường Đại hc Nha Trang.
- Chế to mu theo tiêu chun ASTM phc v cho kho sát cu trúc, kim tra đ cng
tế vi mi hàn.
- Xác định cu trúc vùng hàn gm: cu trúc ht, chiu dày lp IMC, chiu dày lp
khuếch tán, hình thái b mt tiếp giáp gia AA6061-T6 và SUS316.
- Thc nghim mối hàn trong các môi trường ăn mòn khác nhau gồm: %NaCl,
%NaCl + hiệu điện thế, %NaCl + hiệu điện thế + nhit đ đến quá trình ăn mòn.
6. Ý nga khoa hc và thc tiễn ca luận án
6.1. Ý nghĩa khoa học
Đóng góp học thut trong lĩnh vực hàn hai hp kim khác loi: Mi hàn đạt cht
ng tối ưu ơng ng vi thông s hàn giúp hiu quá trình hình thành mi hàn,
3
tương tác giữa các thành phn hóa hc và vt lý gia AA6061-T6 SUS316, đóng góp
quan trng cho khoa hc vt liu.
Góp phn phát trin k thut vt liu mi: Nghiên cứu, phân tích chế hàn ma
sát khuy gia AA6061-T6 SUS316 th dn đến s phát trin ci tiến k
thut hàn mi. Nhng k thut này th được áp dng nhiều lĩnh vực công nghip,
giúp nâng cao cht ng sn phm hiu qu sn xut.
Phân tích chế ăn mòn tiền đề để phòng chng: Nghiên cứu chế ăn mòn
mối hàn trong các môi trường ăn mòn khác nhau (NaCl, hiệu đin thế, nhiệt độ) giúp
hiu hơn v chế ăn mòn điện hóa cách phòng chng. Điu này cung cp
kiến thc cn thiết để phát triển phương pháp bảo v ăn mòn khi mối hàn AA6061-
T6/SUS316 hoạt động trong các môi trường ăn mòn. Từ đó, tăng độ bn và tui th các
sn phm FSW.
Cơ sở khoa hc cho các công trình nghiên cu tiếp theo: Kết qu nghiên cu cung
cp cơ sở d liu khoa hc chi tiết v tính chất cơ học, hóa hc và vi cu trúc ca mi
hàn AA6061-T6/SUS316. D liu th s dng làm tài liu tham kho cho các
nghiên cu sau này và ng dng trong thc tin công nghip.
6.2. Ý nghĩa thc tin
Góp phn nâng cao hiu qu chế to: K thut FSW có th đưc áp dng trong các
dây chuyn công ngh để chế to các sn phẩm đạt cht lượng tốt hơn với chi phí thp.
FSW gia AA6061-T6 và SUS316 có th đưc áp dụng trong các ngành hàng không, vũ
tr hoặc ngành ô tô đ gim khi lưng xe và ci thin hiu sut nhiên liu.
Góp phn phát trin các sn phm công ngh cao: Kết qu nghiên cu th được
áp dng trên các sn phm công ngh cao như thiết b y tế, các b phn điện t, các sn
phm tiêu dùng cao cấp… nơi yêu cu tính thm mhiu sut cao.
Tiết kim nguyên liệu và năng ng: K thut FSW cho phép s dụng năng ng
thp, không s dng que hàn, khí, thuc bo v. K thut hàn hiu qu giúp giảm lượng
vt liu b lãng phí và tiêu th năng lưng, t đó giảm chi phí sn xut.
Ci thin đ an toàn tin cy ca sn phm: Nghiên cứu chế ăn mòn giúp
đảm bảo đ an toàn tin cy các sn phm n hoạt động trong i trưng khc
nghit n kết cấu hàng không vũ tr, hàng hi.