铝合金搅拌摩擦焊工艺参数库的建立

搅拌摩擦焊(FSW)作为一种新型焊接技术,由于其与传统的熔化焊相比具有焊接缺陷少、无须填充材料及保护气体、焊接前无须复杂的处理工作、能量消耗少等特点而得到广泛应用.但其焊接参数往往南操作者凭经验给出,带有一定的肓目性.本文首先针对FSW工艺进行了一般性研究,找到其规律性,并建立了其焊接参数数据库.数据库系统采用大型SQL Server2000数据库为平台,建立了材料库、工艺库、刀具库和产品库等,具有查询、维护和浏览等功能.该数据库的建立为FSW工艺的推广应用和工艺管理系统的研究奠定了基础.     

搅拌摩擦焊的原理与应用

搅拌摩擦焊是摩擦焊方法的新发展,是英国焊接研究所提出的专利技术。它可以对多种熔化焊接性差的有色金属等材料进行可靠的连接,而且连接工艺简单、并有较好的工艺适应性。现已开始应用在航空航天与交通运输等领域的结构铸造,并显示良好的工程应用前景,本文主要介绍了搅拌摩擦焊的方法,过程和特点。     

搅拌摩擦焊辅助装置的研究

辅助装置是搅拌摩擦焊接设备的重要组成部分,直接关系到焊接过程是否稳定进行,并对焊接质量和效率产生显著影响.论文主要介绍保护气罩、冷却回路、工装夹具和辅助热源等辅助装置.重点论述它们的作用、类型、特点及现状,为进一步扩大搅拌摩擦焊接技术的应用范围提供了参考依据.     

搅拌摩擦焊及其变体工艺

对于搅拌摩擦焊过程中存在的一些不足,研究人员通常以优化搅拌头的几何形状、优化焊接参数组合、改善焊接区温度场等方式展开创新研究,这些都为其变体工艺的开发奠定了基础。常见FSW的变体有AFSW,FSSW,SSFSW,SRFSW,FSC,FSP等,对其变体进行了调查,概述了常见变体的原理、国内外研究及应用,并对该领域的未来发展进行了展望。     

铝合金双面搅拌摩擦焊初步研究

提出了双面搅拌摩擦焊这种新的焊接方法，对比研究了6K32-T4铝合金搅拌摩擦焊与双面搅拌摩擦焊接头的组织和硬度，并对双面搅拌摩擦焊焊缝进行了XRD分析。研究发现：铝合金双面搅拌摩擦焊与搅拌摩擦焊焊缝组织分区相同；双面搅拌摩擦焊焊缝的硬度略低于搅拌摩擦焊，且焊缝硬度下降区域范围更大；双面搅拌摩擦焊后焊缝依然保持为原有相组成；双面搅拌摩擦焊比搅拌摩擦焊焊接线能量更大，采用双面搅拌摩擦焊代替搅拌摩擦焊有利于提高焊接效率并消除焊缝隧道型缺陷、改善焊缝的性能。     

激光辅助搅拌摩擦焊

激光辅助搅拌摩擦焊(LAFSW)是一种新型的搅拌摩擦焊技术。原搅拌摩擦焊(FSW)的焊接热量由工件和搅拌头之间摩擦产生,该过程需要相对较大的动力,因此,便用搅拌摩擦焊技术的设备都是体积庞大,价格昂贵的。而LAFSW在搅拌头搅拌时利用激光能量加热工件,且激光可加热无传导性的材料如塑料、陶瓷等,因而,LAFSW可获得较低的搅拌头磨损、较高的焊接速度、较广的应用范围,采用LAFSW技术的设备体积小、价格低。激光辅助搅拌摩擦焊     

铝合金的搅拌摩擦焊

在详细介绍搅拌摩擦焊原理，特点的基础上，针对铝合金的搅拌摩擦焊特点，性能以及工业应用进行了阐述，并且对搅拌摩擦焊在中国市场的发展和应用作了简略介绍和预测。     

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。     

镁合金AZ31B搅拌摩擦焊研究

研究了镁合金AZ31B搅拌摩擦焊接工艺参数(搅拌头转速n、焊接速度v、焊接压力P)及搅拌头材料和形状对焊接头的影响。结果表明,采用高速钢制圆台带凹面形的搅拌头效果较好;其合适的工艺参数范围是n=950～1500r/min,v=37.5～60mm/min,P=3kN;最优工艺参数为:n=1500r/min,v=47.5mm/min,P=3kN。     

镁合金AZ31B搅拌摩擦焊研究

研究了镁合金AZ31B搅拌摩擦焊接工艺参数（搅拌头转速n、焊接速度v、焊接压力P）及搅拌头材料和形状对焊接头的影响。结果表明，采用高速钢制圆台带凹面形的搅拌头效果较好；其合适的工艺参数范围是n=950～1500r／min，v=37．5～60mm／min,P=3kN；最优工艺参数为：n；1500r／min，v=47．5mm／min，P=3kN。     

搅拌摩擦焊的研究现状及应用

搅拌摩擦焊是一种新兴的固相连接技术,是利用搅拌头和工件之间的相对运动、相互摩擦所产生的热量,塑化材料而完成连接的方法.该技术适用范围广、环保、无污染,成本低、效率高,焊缝的力学性能好,但其对装夹要求高,参数也不易确定.在国内外,对铝合金、铜合金等材料的搅拌摩擦焊机理、力学性能的研究已取得很大的成绩.与此同时,许多单位已被授权制造专门的设备.基于其自身的众多优点和技术水平的不断提高,搅拌摩擦焊已成功应用于运载火箭燃料贮箱、发动机承力框架、飞机起落架仓盖、船体外壳、列车车体框架和底盘的制造等领域.     

搅拌头--搅拌摩擦焊的心脏

搅拌头是搅拌摩擦焊技术的关键，它的好坏决定了搅拌摩擦焊能否扩大待焊材料的种类，能否提高待焊材料的板厚范围。现在有很多科研机构和企业正在研究更加高效的搅拌头，在此主要介绍搅拌头最近的发展情况。     

搅拌摩擦焊工艺倾角研究

国内对搅拌摩擦焊焊接参数(如进给速度、旋转速度)的研究比较多,但对工艺倾角的研究很少.本文采用搅拌摩擦焊方法对2519铝合金进行了焊接试验,结果表明,工艺倾角也是影响焊缝质量的关键性因素,工艺倾角在3°～5°区间时,呈现出较好的焊缝性能,小于3°或大小5°,焊缝性能较差.     

超声振动辅助搅拌摩擦焊的研究进展

超声振动辅助技术已被证明是获得高效优质搅拌摩擦焊接头的一种有效途径.主要论述当前超声振动辅助搅拌摩擦焊工艺的研究进展,介绍了国内外近期研发的3种不同的超声振动施加方式及相应的实施效果,分析了各种方法存在的优缺点,为超声振动辅助搅拌摩擦焊的进一步研究发展提供参考.     

Cu-Al的搅拌摩擦焊工艺和性能研究

对铜合金和铝合金电器散热器管进行搅拌摩擦焊接,研究了焊接工艺及接头的力学性能。结果表明,搅拌摩擦焊时,应将铝合金作为前进侧,铜合金作为返回侧。焊接接头界面处生成Al2Cu和Al4Cu9金属间化合物。从Al侧到Cu侧,显微硬度呈高→低→高→峰值→低→高的趋势,硬度最大值出现在金属间化合物层。随焊接速率增加,Cu-Al焊接接头抗拉强度呈增加趋势,伸长率呈先增加后减小的趋势。     

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。     

搅拌摩擦焊概述（一）

搅拌摩擦焊专栏是《现代焊接》杂志与中国搅拌摩擦焊中心合作开辟的搅拌摩擦焊技术的科普专栏，包括以下专题——搅拌摩擦焊概述，搅拌摩擦焊优点。搅拌摩擦焊原理，搅拌摩擦焊历史，搅拌摩擦焊应用，搅拌摩擦焊设备，搅拌头设计和材料，搅拌摩擦焊可控参数和过程控制，搅拌摩擦焊匙孔去除技术，搅拌摩擦焊工艺改进，搅拌摩擦焊接头性能，搅拌摩擦焊点焊，铜、镁、钛、钢的搅拌摩擦焊，搅拌摩擦焊接头及夹具设计，搅拌摩擦焊检测技术，搅拌摩擦焊质量控制等。敬请关注![编者按]     

复合热源搅拌摩擦焊技术概述

复合热源搅拌摩擦焊是在传统搅拌摩擦焊工艺的基础上,以常用焊接热源作为辅助热源的搅拌摩擦焊技术,旨在克服传统搅拌摩擦焊工艺的缺点和不足.文中概述了由等离子弧、火焰、激光、钨极氩弧、电流辅助、感应加热、超声波等辅助的复合热源搅拌摩擦焊的原理、国内外研究及应用,并对该领域的发展趋势进行了展望.     

超声辅助搅拌摩擦焊流场分析

超声辅助搅拌摩擦焊是在搅拌摩擦焊过程中增加超声振动,利用超声波效应改善焊缝组织性能的一种新型金属固态焊接技术。本文基于计算流体力学和弹塑性力学理论,建立了1.8 mm厚2024铝合金超声辅助搅拌摩擦焊流场分析模型。对流场分析发现,超声波的导入能够提高材料塑性流动,同时也扩大塑性流动区域;而焊速的提高,导致前进侧将成为焊缝的薄弱环节。     

搅拌摩擦焊与铝船制造革命

铝合金材料替代钢铁材料由于能显著减轾船舶的自重、增加船舶的速度，因而在造船业中日益受到重视；由于搅拌摩擦焊技术的一系列优点，将使铝合金在造船工业中得到曼进一步的应用。在此主要介绍搅拌摩擦焊应用于铝合金船舶焊接中的优点，世界各国造船厂应用搅拌摩擦焊的实例以及搅拌摩擦焊的焊缝质量等3方面的内容。