journal article·2022-07-03

Developments in friction stir welding of aluminium to magnesium alloy

Pradyumn Kumar Arya, Neelesh Kumar Jain, Jayaprakash Murugesan, Vinay Kumar Patel

Publisher page

Abstract

The essential purpose of this review paper is to describe the advancement of work towards dissimilar friction stir welding of Al to Mg alloy. Nowadays, joining dissimilar aluminium and magnesium alloy is challenging due to different crystal structures, so Friction Stir Welding (FSW) plays an essential role in joining this dissimilar alloy. In this, the theoretical parameters causing the formation of intermetallic compounds are addressed by recognizing the process, various zones, and geometry of the tools and materials in Al alloy to Mg alloy FSW. For joining Al and Mg Alloy, an intermetallic compound is formed in the banded structure zone; this zone is the weak part of the weld and responsible for most of the joint’s failure. The formation of intermetallic phases during FSW of dissimilar Al to Mg alloy is mainly the high tool rotation speed and low traverse speed. The key problem encountered to join this different alloy is creating an intermetallic phase. However, the mechanical properties are appropriate for technical applications where the thickness of this intermetallic phase layer is less than ten μm. In order to reduce the intermetallic compounds, FSW of Al to Mg alloy is carried out in different cooling mediums and by the usage of the barrier layer between both dissimilar base materials. Finally, the studied patterns in the development of defects and numerous literature reviews are described in-depth, and based on all these observations, some recommendations are provided.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Advanced Welding Techniques Analysis · Aluminum Alloys Composites Properties · Aluminum Alloy Microstructure Properties

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Department of Mechanical Engineering, Indian Institute of Technology Indore, Indore, India;

Department of Metallurgy Engineering and Materials Science, Indian Institute of Technology Indore, Indore, India;

Department of Mechanical Engineering, Govind Ballabh Pant Institute of Engineering and Technology, Pauri-Garhwal, India

References (100+)

Show source-provided references
1. 10.1016/j.mser.2005.07.00110.1016/j.mser.2005.07.001 ↗
2. 10.1080/01694243.2021.192149810.1080/01694243.2021.1921498 ↗
3. 10.1080/01694243.2020.178071610.1080/01694243.2020.1780716 ↗
4. 10.1016/j.jmapro.2013.04.00210.1016/j.jmapro.2013.04.002 ↗
5. 10.1080/10426914.2010.49612210.1080/10426914.2010.496122 ↗
6. Thomas WM. Friction stir butt welding, international patent Application No. PCT/GB92. GB Patent Application No. 9125978.8. 1991.
7. Meilinger Á · Production Processes and Systems · 2013 · 6 · 25
8. 10.1080/01694243.2020.182678910.1080/01694243.2020.1826789 ↗
9. 10.1016/j.matdes.2011.10.05410.1016/j.matdes.2011.10.054 ↗
10. 10.1179/136217109X1256813262428010.1179/136217109X12568132624280 ↗
11. 10.1080/01694243.2020.174944810.1080/01694243.2020.1749448 ↗
12. 10.1016/j.pmatsci.2008.05.00110.1016/j.pmatsci.2008.05.001 ↗
13. Liu W · J Adhes Sci Technol · 2021 · 30 · 110.1080/01694243.2021.2011657 ↗
14. 10.1016/j.matdes.2012.10.05110.1016/j.matdes.2012.10.051 ↗
15. 10.1007/s42452-020-03381-y10.1007/s42452-020-03381-y ↗
16. 10.1515/scjme-2017-000810.1515/scjme-2017-0008 ↗
17. 10.1016/j.matdes.2015.05.07410.1016/j.matdes.2015.05.074 ↗
18. Arya PK · Int J Sci Eng Res · 2016 · 7 · 119
19. 10.1016/j.matdes.2010.11.05910.1016/j.matdes.2010.11.059 ↗
20. Palanivel R · Mater Tehnol · 2011 · 45 · 623
21. 10.1080/01694243.2021.188277810.1080/01694243.2021.1882778 ↗
22. Arya PK. · Int J Res Appl Sci Eng Technol · 2015 · 3 · 216
23. 10.1007/s40194-016-0412-y10.1007/s40194-016-0412-y ↗
24. 10.1080/09507116.2014.93761110.1080/09507116.2014.937611 ↗
25. Murrr LE · Mater Technol · 2000 · 15 · 37
26. 10.1016/j.jmatprotec.2014.11.03910.1016/j.jmatprotec.2014.11.039 ↗
27. 10.1016/j.matchar.2004.03.00510.1016/j.matchar.2004.03.005 ↗
28. 10.1007/s11661-010-0366-410.1007/s11661-010-0366-4 ↗
29. 10.1179/13621710322500913410.1179/136217103225009134 ↗
30. 10.1016/j.scriptamat.2004.02.00210.1016/j.scriptamat.2004.02.002 ↗
31. 10.1002/adem.20060003010.1002/adem.200600030 ↗
32. 10.2320/matertrans.MC20076810.2320/matertrans.MC200768 ↗
33. 10.1016/j.matdes.2012.04.05710.1016/j.matdes.2012.04.057 ↗
34. 10.1016/S1003-6326(13)62590-X10.1016/S1003-6326(13)62590-X ↗
35. 10.1016/j.matdes.2014.09.04610.1016/j.matdes.2014.09.046 ↗
36. 10.1016/j.matchemphys.2015.12.04610.1016/j.matchemphys.2015.12.046 ↗
37. 10.1007/s00170-015-8211-y10.1007/s00170-015-8211-y ↗
38. 10.1179/174329307X19762910.1179/174329307X197629 ↗
39. 10.1007/s11661-999-0223-510.1007/s11661-999-0223-5 ↗
40. 10.1007/s11661-998-0021-510.1007/s11661-998-0021-5 ↗
41. 10.2478/scjme-2020-001710.2478/scjme-2020-0017 ↗
42. 10.4028/www.scientific.net/AMM.787.35010.4028/www.scientific.net/AMM.787.350 ↗
43. Scr. Mater · 1999 · 809
44. 10.1016/S1359-6454(02)00449-410.1016/S1359-6454(02)00449-4 ↗
45. 10.1007/s11661-000-0136-910.1007/s11661-000-0136-9 ↗
46. 10.1007/s11661-013-1700-410.1007/s11661-013-1700-4 ↗
47. 10.1016/j.jmst.2016.05.00610.1016/j.jmst.2016.05.006 ↗
48. 10.1016/j.jmapro.2018.05.02910.1016/j.jmapro.2018.05.029 ↗
49. 10.1016/j.jmapro.2019.01.02310.1016/j.jmapro.2019.01.023 ↗
50. 10.1016/j.matdes.2010.11.01710.1016/j.matdes.2010.11.017 ↗
51. 10.1016/j.jmatprotec.2006.12.04510.1016/j.jmatprotec.2006.12.045 ↗
52. 10.1016/j.ijfatigue.2008.01.00610.1016/j.ijfatigue.2008.01.006 ↗
53. 10.1007/BF0326647010.1007/BF03266470 ↗
54. 10.3390/met1007087210.3390/met10070872 ↗
55. 10.1016/j.proeng.2011.04.54410.1016/j.proeng.2011.04.544 ↗
56. 10.1361/1059949052231010.1361/10599490522310 ↗
57. Chen ZW · J Achiev Mater Manuf Eng · 2012 · 55 · 629
58. Park SHC · 2002 · 534
59. 10.1533/wint.2004.331910.1533/wint.2004.3319 ↗
60. 10.1016/j.scriptamat.2005.04.02210.1016/j.scriptamat.2005.04.022 ↗
61. 10.2320/matertrans.MRA200709310.2320/matertrans.MRA2007093 ↗
62. 10.1016/j.scriptamat.2007.10.03310.1016/j.scriptamat.2007.10.033 ↗
63. 10.1016/j.matlet.2008.04.08010.1016/j.matlet.2008.04.080 ↗
64. 10.2320/matertrans.MER200832610.2320/matertrans.MER2008326 ↗
65. 10.1016/j.scriptamat.2009.02.02010.1016/j.scriptamat.2009.02.020 ↗
66. 10.1016/j.matchar.2008.10.00910.1016/j.matchar.2008.10.009 ↗
67. Firouzdor V · Weld J · 2009 · 88 · 213
68. 10.2320/matertrans.M200928910.2320/matertrans.M2009289 ↗
69. 10.1179/136217109X1256813262420810.1179/136217109X12568132624208 ↗
70. 10.1016/S1003-6326(10)60550-X10.1016/S1003-6326(10)60550-X ↗
71. 10.1007/s11661-010-0340-110.1007/s11661-010-0340-1 ↗
72. 10.1016/S1005-0302(11)60049-210.1016/S1005-0302(11)60049-2 ↗
73. 10.1016/j.intermet.2010.08.03010.1016/j.intermet.2010.08.030 ↗
74. 10.1016/j.scriptamat.2012.09.00810.1016/j.scriptamat.2012.09.008 ↗
75. 10.1016/j.msea.2012.07.01910.1016/j.msea.2012.07.019 ↗
76. 10.1016/j.matdes.2012.04.00810.1016/j.matdes.2012.04.008 ↗
77. 10.1016/j.matdes.2011.11.00410.1016/j.matdes.2011.11.004 ↗
78. 10.1016/j.msea.2012.02.06910.1016/j.msea.2012.02.069 ↗
79. 10.1016/S1003-6326(14)63359-810.1016/S1003-6326(14)63359-8 ↗
80. 10.1016/S1003-6326(14)63194-010.1016/S1003-6326(14)63194-0 ↗
81. 10.1007/s11661-013-2034-y10.1007/s11661-013-2034-y ↗
82. 10.1016/j.msea.2015.11.01910.1016/j.msea.2015.11.019 ↗
83. 10.1016/j.matchar.2015.01.00810.1016/j.matchar.2015.01.008 ↗
84. 10.1016/j.msea.2015.10.08210.1016/j.msea.2015.10.082 ↗
85. 10.1016/j.matdes.2016.04.06610.1016/j.matdes.2016.04.066 ↗
86. 10.1016/j.jmatprotec.2018.08.00910.1016/j.jmatprotec.2018.08.009 ↗
87. 10.1007/s11223-016-9730-y10.1007/s11223-016-9730-y ↗
88. 10.1007/s00170-015-7624-y10.1007/s00170-015-7624-y ↗
89. 10.1007/s11666-015-0301-810.1007/s11666-015-0301-8 ↗
90. 10.1016/j.protcy.2016.03.06410.1016/j.protcy.2016.03.064 ↗
91. 10.1016/j.proeng.2017.04.02810.1016/j.proeng.2017.04.028 ↗
92. Karakizis PN · 2017
93. 10.1080/10426914.2017.129195710.1080/10426914.2017.1291957 ↗
94. 10.1016/j.jmatprotec.2017.11.03110.1016/j.jmatprotec.2017.11.031 ↗
95. 10.1016/j.jma.2016.11.00510.1016/j.jma.2016.11.005 ↗
96. 10.1007/s11665-018-3705-z10.1007/s11665-018-3705-z ↗
97. 10.1016/j.jma.2017.12.00410.1016/j.jma.2017.12.004 ↗
98. 10.1016/j.jmatprotec.2018.08.04410.1016/j.jmatprotec.2018.08.044 ↗
99. 10.1007/s00170-019-04276-y10.1007/s00170-019-04276-y ↗
100. 10.3390/ma1207111510.3390/ma12071115 ↗