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文中将静止轴肩技术应用到铝镁异种合金的搅拌摩擦搭接过程中,并分析了焊接速度对接头成形和力学性能的影响.结果表明,静止轴肩能够增强上下板之间的材料交换,焊后搅拌区呈较大的洋葱环形貌,其内部分布大量的金属间化合物;搭接面处发生良好的冶金结合.由于生成金属间化合物,洋葱环区域的显微硬度值明显高于接头其它区域.X射线衍射结果表明,金属间化合物的主要成分是Al3Mg2和Al12Mg17.接头的抗拉强度随着焊接速度的增加呈先上升后下降的趋势,最大值在焊接速度为40 mm/min时取得. 相似文献
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通过搅拌摩擦搭接焊接6061铝合金/QP980钢异种材料,讨论了搅拌针长度(1.5和2.1 mm)对焊接接头组织和性能的影响。结果表明,6061铝合金/QP980钢搅拌摩擦搭接焊接头分为3层结构:上层为铝合金层,中间层为Fe、Al及金属间化合物混合层状结构,下层为钢层。其中,当搅拌针长2.1 mm时,铝合金层含有散落的钢碎片。在中间层检测到2种金属间化合物,靠近Al的深灰色层为Fe4Al13相,靠近钢的是Fe2Al5相。随着搅拌针长度的增加,接头的失效载荷从4 kN降低到3 kN。短探针焊接的接头在接合界面处断裂,而长探针焊接的接头在铝和钢的混合区断裂。孔洞缺陷和钢碎片是导致断裂位置发生变化的主要原因。此外,嵌入铝基体中的铁屑在变形过程中起应力集中和裂纹萌生的作用,降低了接头的力学性能。 相似文献
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选用3 mm厚的7075–T6铝合金为研究对象,研究了根部带有螺纹的搅拌针对搅拌摩擦焊搭接接头钩状缺陷及拉剪载荷的影响. 结果表明,搅拌针上的螺纹可明显改变焊接过程中的材料流动;塑性材料在搭接面上部集中,挤压搭接界面,焊后搭接接头的钩状缺陷向下弯曲;搭接面处焊核区的宽度较搅拌针的直径明显增大. 因搅拌针端部无螺纹,焊接速度较大时接头底部会由于材料无法及时填充而产生孔洞缺陷. 随着搅拌头焊接速度的升高,搭接接头的拉剪载荷先上升后下降,最高载荷在焊接速度为40 mm/min时取得,为23.333 kN. 相似文献
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作为影响搅拌摩擦焊(FSW)过程中塑性材料上下流动的重要因素,搅拌针螺纹形貌同样对搅拌摩擦搭接焊(FSLW)的材料流动和力学性能有着重要影响.为研究半螺纹搅拌针对FSLW接头显微组织和力学性能的影响,文中将全螺纹搅拌针和半螺纹搅拌针用于包铝2024铝合金FSLW试验,并对不同搅拌针作用下的FSLW接头的横截面形貌、剪切拉伸载荷、断裂位置等方面进行分析对比.结果表明,半螺纹搅拌针会使钩状缺陷向下弯曲,从而使FSLW接头具有较大的有效板材厚度以及搭接宽度.断裂模式同为剪切断裂,但半螺纹搅拌针作用下的FSLW接头拥有更大的拉断载荷. 相似文献
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铝合金搭接接头搅拌摩擦焊工艺研究 总被引:3,自引:1,他引:3
对LF2铝合金薄板,在摩擦搅拌焊焊机上进行了大量的搭接焊试验,通过对搭接接头成型时的特点及规律进行分析,总结了搭接焊过程中摩擦头转速、焊速等工艺参数对搭接焊缝质量的影响,确定了最佳焊接规范。结果表明,焊核区由平均尺寸6μm的晶粒组成,并且已无上下板的界面痕迹;因其晶粒度远小于母材,故拉伸断口均出现在接头的热影响区内;当摩擦头转速1100r/min,焊速在80~255mm/mm大范围内焊接时,接头质量均较高,焊速100mm/min时,接头剪切强度最大,可达到母材剪切强度的75%以上。 相似文献
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以3 mm厚的5A02与1 mm厚的DP600搅拌摩擦搭接接头为研究对象,研究搭接次序与微观组织、金属间化合物、力学性能以及断裂形式的关系。结果表明,在摩擦热循环作用下,焊缝金属先达到塑性状态,随后塑性金属发生再结晶形成四个不同的区域;XRD物相分析表明,焊缝处有Al Fe和Al13Fe4金属间化合物生成;接头的显微硬度分布近似成M型;接头的拉伸强度达到了铝母材拉伸强度的38.3%,拉伸断裂位置都发生在铝钢搭接界面处,钢在上侧断裂方式主要为脆性断裂,而铝在上侧时的断裂方式以韧性断裂为主。 相似文献
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采用搅拌摩擦焊实现TC1钛合金和LF6铝合金异种材料的搭接连接,并对界面特性进行研究。采用所选取的工艺参数均能获得良好的表面成形,但每一种工艺参数下的界面形貌不同。随着焊接速度的增加或搅拌头转速的降低,被搅拌针搅入焊核区的钛合金粒子的数量减少,而且搭接接头的抗拉载荷也随着焊接速度的提高而降低。当焊接速度为60mm/min、搅拌头旋转速度为1500r/min时,接头的抗拉载荷达到最大值,此时的界面区可以分成三层。搭接接头的显微硬度分布不均匀,焊核中心区的显微硬度值最大,高达HV502。 相似文献
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采用SKD61模具钢搅拌头对2 mm厚铜/钢异种金属进行搅拌摩擦焊搭接,分析了搭接接头微观组织和力学性能. 结果表明,当搅拌针与钢母材直接接触时,随焊接过程的进行搅拌针不断磨损甚至发生断裂. 焊核区前进侧出现流线区域,在搭接界面结合处形成机械冶金结合. 显微硬度测试显示,铜侧焊核区硬度最高,在搭接界面处硬度分布呈中间高两边低的趋势,接头厚度方向搭接界面处硬度最高. 形成良好结合的搭接接头在拉剪试验中断裂于铜侧热影响区,拉伸断口存在大量韧窝,呈典型韧性断裂模式. 相似文献
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《Science & Technology of Welding & Joining》2013,18(4):279-286
AbstractWhen fusion welding is conducted on the dissimilar materials between a reduced activation ferritic/martensitic steel F82H steel and an austenite stainless steel SUS 316 steel, δ ferrite is generally formed and inevitably deteriorates the weld properties. In this study, dissimilar welding of F82H to SUS 316 steel was successfully achieved by friction stir lap welding technique. It revealed that the shape and microstructure of the joint interface can be controlled by controlling the welding temperature, in another word, by changing the applied load. By controlling the welding temperature at ~710°C, a sound dissimilar joint can be obtained with a smooth joint interface and no mixed microstructure, despite the relative overlapping position of the steel plates. All the dissimilar joints showed high shear tensile strength and fracture in the base metal of F82H steel plate, which has lower strength than the SUS 316 steel plate at room temperature. 相似文献
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Hook defect is one of the trickiest issues for friction stir lap welding, which remains to be resolved. In this study, a designed pin with an enlarged-end was proposed to control the interfacial hook defect by optimizing its morphology orientation. The insert aduncous structure at the advancing side is dissected by multilayer metallographic observation, which is the main character to terminate the inner-ward extension of the hook. The application of this tool was verified practical with a varied... 相似文献
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A. Elrefaey M. Gouda M. Takahashi K. Ikeuchi 《Journal of Materials Engineering and Performance》2005,14(1):10-17
The welding of a lap joint of a commercially pure aluminum plate to a low carbon steel plate (i.e., Al plate top, and steel
plate bottom) was produced by friction stir welding using various rotations and traveling speeds of the tool to investigate
the effects of the welding parameters on the joint strength. The joint strength depended strongly on the depth of the pin
tip relative to the steel surface; when the pin depth did not reach the steel surface, the joint failed under low applied
loads. Meanwhile, slight penetration of the pin tip to the steel surface significantly increased the joint strength. The joint
strength tended to increase with rotationspeed and slightly decrease with the increase in the traveling speed, although the
results were quite scattered. The effects of the welding parameters were discussed metallographically based on observations
with optical and scanning electron microscopes. 相似文献
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对5083铝/6082铝异种材料搅拌摩擦焊(friction stir welding,FSW)进行研究,重点分析轴肩直径对横截面形貌、显微组织与显微硬度的影响规律.结果表明,FSW接头焊核区由致密细小的等轴晶组成;增加轴肩直径可增加焊核区沿垂直焊缝方向的宽度以及增大焊核区、热影响区与热力影响区的晶粒尺寸.与后退侧的6082铝合金不同,前进侧5083铝合金的热力影响区发生了动态再结晶.显微硬度呈W形分布,最小值出现在热影响区.显微硬度的测试结果与焊核区的横截面形貌结果吻合. 相似文献