铝合金搅拌摩擦点焊工艺研究

采用回填式搅拌摩擦点焊设备,对6系列铝合金进行了搅拌摩擦点焊试验,优化了焊接工艺参数。对点焊对接接头的拉伸、弯曲性能,搭接接头的剪切、正拉性能以及搭接接头的疲劳性能进行测试,对搅拌摩擦点焊接头的性能进行综合评价,研究发现搅拌摩擦点焊接头力学性能优良。     

Q235钢镀锌层对钢/铝合金搅拌摩擦点焊接头性能的影响

通过在Q235钢板上电镀不同厚度的锌层,研究镀锌层厚度对钢/铝合金异种金属搅拌摩擦点焊接头性能的影响。利用拉剪试验、光学显微镜、扫描电子显微镜等分析手段对钢/铝合金异种金属搅拌摩擦点焊接头性能进行了分析。结果表明,镀锌层厚度在8~12μm的Q235镀锌钢与6061铝合金形成的点焊接头拉剪力较高。     

异种厚度6061铝合金板搅拌摩擦点焊接头组织和力学性能研究

采用搅拌摩擦点焊工艺对异种厚度的6061铝合金板进行焊接,并采用金相显微镜、显微硬度计、透射电镜和万能拉伸试验机等设备对搅拌摩擦点焊接头的微观组织和力学性能进行测试分析。结果表明,搅拌摩擦点焊工艺可以实现6061铝合金的可靠连接,焊点表面平整光滑,无明显缺陷生成。点焊接头由母材区、搅拌区、热影响区和热机械影响区四个区域组成,其中搅拌区晶粒细小,热影响区晶粒出现了粗化,热机械影响区晶粒发生了变形。随着搅拌头压入深度的增大,接头拉剪性能和剥离性能均增大,其最大值分别为4125、1796 N,当压入深度继续增大,接头软化严重,接头力学性能下降。     

锌夹层对铝合金超声搅拌摩擦点焊Hook缺陷的影响

对于铝合金的搅拌摩擦点焊,Hook缺陷是制约接头焊接质量的原因之一. 文中提出一种添加锌夹层的超声搅拌摩擦点焊新工艺,在利用超声可提高材料流动性及促进元素扩散的同时,添加纯锌中间层,使界面形成低熔点共晶进一步促进Hook区材料的冶金结合,从而改善Hook形貌,提升接头焊接质量. 结果表明,添加锌夹层可明显改善接头Hook形貌,显著提高了Hook区有效连接面积. 在不同热输入条件下,添加锌夹层后超声搅拌摩擦点焊接头的拉剪强度均有所提高. 当转速为600和1 200 r/min时,添加锌夹层比常规超声搅拌摩擦点焊工艺得到的接头拉剪失效载荷分别提升了21.36%和12.79%.     

铝合金搅拌摩擦焊-交叉点焊工艺

在铝合金传统搅拌摩擦点焊的基础上,以提高点焊接头力学性能为目标,提出"搅拌摩擦焊-交叉点焊"技术.其基本工艺原理是,搅拌头沿交叉轨迹做极短距离的往复式搅拌摩擦焊,以实现高性能的点焊连接.对4mm板厚5A02-H14铝合金进行"搅拌摩擦焊-交叉点焊"试验及分析.结果表明,该工艺可大大拓宽点焊接头的连接面积,并显著降低搭接界面畸变和匙孔处材料缺失的不利影响,与传统搅拌摩擦点焊相比,该工艺能够显著提高铝合金点焊接头的抗剪切性能.     

铝合金填充式搅拌摩擦点焊接头力学性能仿真分析

针对铝合金填充式搅拌摩擦点焊工艺,通过金相观察,分析接头宏观形态,明确了接头各区域特征。结合硬度测试,确定接头各区域材料属性,建立了填充式搅拌摩擦点焊接头力学性能的数值仿真分析模型,获得剪切载荷作用下接头的应力分布与变形规律,揭示了焊接接头失效机理。该研究结果可为铝合金填充式搅拌摩擦点焊接头力学性能分析与焊接质量评价提供参考。     

ABS塑料与6082铝合金搅拌摩擦点焊工艺及机理

针对2 mm厚的ABS塑料板和6082-T6铝合金进行搅拌摩擦点焊可焊性试验,并将成形较好的试件的横截面的形貌进行了观察分析,并对其进行力学性能的测试.结果表明,将铝合金板放在上,塑料板放在下的搭接方式可以实现良好的连接;最优工艺参数为搅拌头旋转速度为400 r/min,焊接时间为30 s,所得焊接接头的抗拉剪载荷最大为3.31 kN;点焊接头有两种断裂模式.     

2024铝合金电阻点焊与回填式搅拌摩擦点焊接头组织和性能

为了研究铝合金材料回填式搅拌摩擦点焊搭接接头与电阻点焊搭接接头的性能差异,采用2024铝合金材料分别开展了回填式搅拌摩擦点焊以及电阻点焊焊接试验。针对采用不同焊接方法获得的焊接接头的微观组织结构、显微硬度以及十字剥离强度进行了分析与对比研究。结果表明,2024铝合金回填式搅拌摩擦点焊接头相对于电阻点焊接头,焊点形貌更加美观,可获得小尺寸的等轴细晶组织,不存在柱状晶组织结构,焊接接头力学性能明显提高,体现出了该焊接方法的技术优越性。     

针长对FSSW接头成形及拉剪性能的影响规律

作为影响搅拌摩擦点焊过程中材料流动行为的主要因素,搅拌头形貌对接头质量存在至关重要的影响。使用不同针长的搅拌头对7075-T6铝合金进行点焊试验,研究了针长对接头成形及拉剪性能的影响。结果表明,不同针长的搅拌头可导致上下板材料之间混合程度的不同,从而形成不同的接头横截面形貌以及钩状缺陷形貌。随着针长的增加,接头的拉剪载荷先上升后下降,最大拉剪载荷在针长为4 mm时获得,其值为10027 N。     

5083-O铝合金回填式搅拌摩擦点焊接头的成形与力学性能研究

以2 mm厚5083-O铝合金为研究对象,研究了搅拌头转速对回填式搅拌摩擦点焊(Refill friction stir spot welding,RFSSW)接头成形及力学性能的影响。结果表明,当焊接工艺参数不合理时,接头会出现孔洞和未充分回填等缺陷。焊核区不存在明显的软化现象,且上板硬度稍高。随着转速的增加,接头的拉剪载荷先上升后下降;最大拉剪载荷在转速为2500 r/min时取得,其值为7.92 k N。