5A06铝合金搅拌摩擦焊工艺

对5A06铝合金进行搅拌摩擦焊(FSW),使用光学显微镜观察焊接接头不同区域的微观组织;用维氏硬度计测试焊接接头的硬度分布情况。结果表明：焊接接头受搅拌针的搅拌及轴肩产热作用表现出不同的流动和组织特征,可将其划分为4个区域,从两侧的基体到焊缝中心分别是母材区(BM)、热影响区(HAZ)、热机影响区(TMAZ)和焊核区(NZ);母材区的组织经过轧制处理呈现出拉长、粗大的现象;热影响区处晶粒受焊接热循环影响,晶粒尺寸与母材处相比有所长大,晶界也明显粗化;热机影响区组织的晶粒受机械搅拌的程度不同,由远及近呈现出由大到小的分布;焊核区的组织为细小的等轴晶,且焊缝底部的晶粒比顶部的晶粒细小;在前进侧,热机影响区与焊核区的分界线清晰,过渡区域狭窄;而在后退侧,热机影响区与焊核区的分界模糊,金属塑性流动性较差,过渡区域较宽;焊缝硬度沿横截面呈n形分布,前进侧硬度比后退侧高。     

5A06铝合金厚板搅拌摩擦焊工艺研究

利用正交试验法研究了搅拌摩擦焊工艺参数对20mm厚的5A06-H 112铝合金板接头组织和力学性能的影响.结果表明:焊接速度对接头抗拉强度影响最大,而搅拌头轴肩直径和旋转速度依次减小;采用最优组合参数焊接的试样其抗拉强度可达365MPa;由于搅拌摩擦焊焊缝中前进侧的熔合过渡区的界面变化急剧,因此断裂往往发生在该熔合过渡区;随着退火温度升高,焊核原本细小的等轴晶粒开始长大,并伴随着β(Mg2Al3)相从α(Al)基体中析出,虽然焊核的晶粒变得粗大,但焊缝的抗拉强度降低的幅度较小.     

基于压焊原理的搅拌摩擦焊匙孔填补技术

搅拌摩擦焊焊缝尾部匙孔是阻碍搅拌摩擦焊应用推广的主要问题之一,文中提出并研究了一种基于压焊原理的匙孔填补技术.以三相次级整流电阻点焊机为试验平台,2024-T4铝合金3.0 mm+3.0 mm的搅拌摩擦点焊匙孔为填补对象,具体研究了匙孔填补后各区域的硬度、微观组织及其与塞棒的连接机理.结果表明,引入压焊原理,采用电阻点焊机可以实现匙孔填补,填补后匙孔可分为熔合区、压合区、熔化区及塑性变形区,塞棒与匙孔之间的连接形式以扩散焊接形式为主,局部有熔化焊接形式,且填补过程未对匙孔周围组织及硬度产生明显影响.     

2024铝合金匙孔搅拌摩擦修补工艺研究

搅拌摩擦焊接头尾部存在一个匙孔,导致搅拌摩擦焊在很多工程应用中受限.为此,采用搅拌摩擦修补方法对2024铝合金接头处的匙孔进行了修补,研究了旋转速度对修补试样宏观成形、微观结构和拉剪性能的影响.结果表明,采用600r/min旋转速度修补时,试样表面形成了较深的螺旋槽,搅拌区尺寸较小,铝棒与铝基体接触界面出现局部未焊合现...     

铝合金分步回填无匙孔搅拌摩擦点焊工艺

针对常规搅拌摩擦点焊在焊接过程结束后会留下匙孔的问题,采用了分步回填无匙孔搅拌摩擦点焊的方法对1060铝合金进行搭接焊接试验,以避免产生匙孔,并对在该方法下采用不同转速得到的焊接接头的微观组织及力学性能进行分析。结果表明：在合适的搅拌头转速下,采用分步回填的方法得到的焊接接头表面美观,无毛刺飞边等缺陷,抗剪切能力较强。     

搅拌摩擦焊收焊匙孔填补的研究

搅拌摩擦焊接虽是一种绿色的焊接技术且焊缝质量优良,但在收焊处存在搅拌针形状大小的匙孔,往往产品上的收焊匙孔需进行消除或填补。本文对搅拌摩擦摩擦焊匙孔的消除或填补的工艺方法进行了总结和探讨,对生产过程中搅拌摩擦焊匙孔的填补具有重要的参考价值。     

焊接参数对5A06铝合金搅拌摩擦焊接头性能的影响

采用搅拌摩擦焊工艺对10 mm厚的5 A06铝合金板进行焊接,研究了搅拌头转速(150～400 r/min)、焊接速度(50～200 mm/min)对接头显微组织、拉伸性能和硬度的影响.结果表明:在试验参数范围内焊接均可获得无宏观缺陷且成形良好的搅拌摩擦焊接头;接头焊核区晶粒细小、组织均匀,热机影响区晶粒相比焊核区的粗...     

热输入对5A06-6061铝合金搅拌摩擦焊接头断裂特征的影响

在自然冷却和压缩空气强制冷却条件下,搅拌摩擦对接焊接5A06-H112和6061-T651异种铝合金,借助单轴拉伸、纳米压入和显微观测手段,研究热输入对接头拉伸断裂特征的影响规律,揭示其影响机制。结果表明:当转速焊速比(γ)为1.5r/mm(热输入过低)时,焊核区材料因混合不充分形成S线缺陷,导致接头沿此缺陷在焊核区发生脆性断裂;当转速焊速比达到3.0 r/mm后,焊核区材料混合充分,韧性断裂均发生在6061侧的热影响区。随着热输入增加,断裂角度由41°逐渐减小至3°,断裂类型由切断断裂演化成正断断裂。纳米压入硬度分布显示6061侧的热影响区为接头的弱化区域,该区域的宽度和倾角直接影响断裂角度。断口微观形貌分析表明,抑制热输入有助于增大断裂角度,使接头以切断断裂为主,从而产生更多剪切韧窝,提高接头的断裂伸长率。     

5A06-O铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接头微观组织和力学性能

对4mm厚5A06-O铝合金进行了双轴肩搅拌摩擦焊接试验,分析了接头组织演变与力学性能.结果表明:在参数合适的条件下,可获得无内部缺陷的5A06-O铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接头.接头组织分为母材区、热力影响区、热影响区和焊核区.接头硬度曲线呈现出"N"型分布.接头的拉伸强度可达321 MPa(为母材的94％),伸长率可达...     

5A02铝合金搅拌摩擦焊焊接接头性能试验

5A02铝合金在一定的工艺参数下,以转速为800 r/min和焊速120 mm/min进行搅拌摩擦焊接,经试验测得接头的抗拉强度最高达到母材强度的91.21％,焊缝中无任何焊接缺陷,焊接接头完全能满足产品的技术要求.     

DP600/6061无匙孔搅拌摩擦点焊温度场研究

根据无匙孔搅拌摩擦点焊过程的特点,建立了简化的热输入数值模型,利用有限元分析软件ANSYS模拟1 mm DP600镀锌钢板和3 mm 6061铝合金板搭接无匙孔搅拌摩擦点焊过程中的瞬态温度场分布和各特征点的热循环曲线。通过模拟结果与热电偶测得的各特征点温度曲线的对比,发现随着焊接过程的进行,最高温度出现在DP600上表面轴肩2/3处;对比分析不同搅拌头转速下焊点区域温度分布的情况,得到转速对温度分布的影响规律,进而验证了热输入模型和模拟方法的正确性,为工艺实验参数的选取提供科学的依据。     

5A06铝合金回填式搅拌摩擦点焊工艺

为了研究不同工艺参数(搅拌工具旋转速度,扎入时间和回填时间)对5A06铝合金薄板回填式搅拌摩擦点焊搭接接头的影响,设计了正交试验,并对接头进行微观组织观察及力学性能测试,确定影响因子的主次和最优工艺参数。最后发现对接头强度影响的主次顺序为:回填时间,旋转速度和扎入时间。最优工艺参数是回填时间1s,转速1500r/min,扎入时间2s,最优接头的抗拉剪载荷为11.683kN。     

镁钢无匙孔搅拌摩擦点焊(英文)

采用可回抽针的搅拌摩擦点焊装置,对1 mm厚镀锌钢板和3 mm厚AZ31镁合金板进行搅拌摩擦点焊。利用正交优化法以剪切力作为评价指标进行工艺优化,研究搭叠位置的影响及无匙孔搅拌摩擦点焊的连接机理。结果表明:搭叠方式对接头力学性能有很大影响,钢上镁下方式大大优于镁上钢下方式。XRD和EPMA线扫描分析发现在镁钢接头形成Fe_3Al和MgFeAlO_4等金属间化合物,同时存一定的扩散行为,接头连接方式主要是以机械结合为主,同时存在冶金结合。     

镁-钢异种金属无匙孔搅拌摩擦点焊过程分析

在最优焊接参数下,对AZ31B镁板和DP600镀锌钢板进行无匙孔搅拌摩擦搭接点焊试验,得到剪切力达到8.7 k N的接头.整个点焊过程分为插入(I)、搅拌与回抽(II)、回抽完毕(III)三个阶段.显微组织分析表明,焊核区,钢的晶粒细长,流向明显.热力影响区,钢和镁合金均发生动态再结晶,钢的晶粒粗长,镁合金晶粒最为粗大,但在搅拌针回抽区域,镁合金晶粒细小且分布均匀,全部为再结晶等轴晶粒.热影响区,钢的晶粒更为粗长,镁合金的晶粒也较为粗大.接头主元素分析表明,(I)阶段,镁与钢的界面没有发生扩散;(II),(III)阶段,在焊核区主元素之间发生了扩散.     

7A52铝合金厚板搅拌摩擦焊

采用搅拌摩擦焊方法对厚度为25 mm的7A52铝合金板进行了单道焊实验。结果表明:在焊接25 mm板时,工艺参数可调范围较窄,在旋转速度为1 500 r/min,且焊接速度为40 mm/min时,可以获得较好的焊接性能,抗拉强度可以达到330 MPa,延伸率可以达到9.6%;焊缝中存在3个组织变化区,其中焊核区内是细小均匀的等轴晶,平均晶粒大小在4μm左右;焊缝两侧热机影响区组织存在较大差异,前进侧为窄条状组织,回退侧为扁平块状组织;热影响区组织发生了回复、再结晶和粗化;焊缝显微硬度的最低值出现在前进侧,说明前进侧是焊缝的薄弱环节;厚板焊接时,沿板厚方向的热机作用梯度过大,造成焊缝金属难以获得优良焊接性能,这是厚板焊接较困难的原因。     

基于固态连接原理的填充式搅拌摩擦焊匙孔修复技术

基于固态连接原理提出了填充式搅拌摩擦焊匙孔修复技术,设计了搅拌针为可消耗式的分体式焊具.在填充式搅拌摩擦焊过程中,利用与被焊结构同质的铝合金搅拌针的塑性变形和流动,实现了对焊缝匙孔的固态补焊.搅拌针与匙孔界面结合良好,界面处材料发生了塑性变形和连续的材料流动,补焊接头处存在填充区、焊核区、准焊核区、热力影响区和热影响区.结果表明,匙孔补焊接头的抗拉强度和断后伸长率均达到无缺陷原始焊缝的90%,实现了对焊缝匙孔的准等强修复,该技术为搅拌摩擦焊焊缝缺陷的修复和无匙孔搅拌摩擦焊提供了技术支撑.     

无匙孔搅拌摩擦点焊组织及剥离性能研究

针对2 mm的6082-T6铝合金薄板以搭接的方式进行无匙孔搅拌摩擦点焊,研究了工艺参数对剥离性能的影响规律,观察分析接头的金相组织和断口,并对接头进行了显微硬度的测试。通过正交工艺试验来确定无匙孔搅拌摩擦点焊十字搭接接头的最优工艺参数,研究结果表明:焊接接头的横截面宏观形貌呈瓢状,从焊接接头中心到母材,其金相显微组织可分为搅拌区、轴肩区和母材区;点焊接头的抗剥离载荷在最优工艺参数下可达5.24 kN;断口的断裂形式为韧性断裂。     

铝合金搅拌摩擦焊焊接缺陷分析

采用搅拌摩擦焊方法对6mm厚的2A12及3A21铝合金进行焊接。对其焊接速度、旋转速度及压入量等工艺参数选择不当所产生的接头缺陷进行了分析;焊接缺陷的产生与焊接热输入及焊缝塑性金属的软化相关。当热输入不足或者塑性金属的软化程度较差时都会导致焊接缺陷的形成。     

LF5铝合金搅拌摩擦焊工艺及性能研究

搅拌摩擦焊（Friction Stir Welding，简称FSW）是20世纪90年代新出现的一种新型的固态塑化连接工艺。对于用熔化焊难于焊接的有色金属，其应用潜力较大。针对我国常用的LF5铝合金，试验研究了该铝合金的搅拌摩擦焊工艺和主要工艺参数对焊缝成形和接头力学性能的影响。试验表明：当ω/υ为一定值，在一定的工艺范围内，焊缝的机械性能随着ω的增加而增加，当工艺参数取得最佳值时，接头的抗拉强度可达到母材的90%以上，延伸率可达到母材的80%以上。     

铝合金搅拌摩擦焊焊接缺陷分析

采用搅拌摩擦焊方法对6mm厚的2A12及3A21铝合金进行焊接。对其焊接速度、旋转速度及压入量等工艺参数选择不当所产生的接头缺陷进行了分析；焊接缺陷的产生与焊接热输入及焊缝塑性金属的软化相关。当热输入不足或者塑性金属的软化程度较差时都会导致焊接缺陷的形成。