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A356是一种高强度铝硅铸造态合金,广泛用于食品、化工、船舶、电器和汽车行业。熔焊这种铸造合金时存在许多问题,如孔隙、微裂隙、热裂等。然而,用搅拌摩擦焊(FSW)来焊接这种铸造态合金可以避免上述缺陷发生。研究了搅拌摩擦焊工艺参数对铸造态A356铝合金抗拉强度的影响;对旋转速度、焊接速度和轴向力等工艺参数进行优化;从宏观和微观组织分析角度对焊接区的质量进行分析;对焊接接头的抗拉强度进行了测定,并对抗拉强度与焊缝区硬度和显微组织的相关性进行了研究。在旋转速度1000r/min、焊接速度75mm/min和轴向力5kN的条件下得到的焊接接头具有最高的抗拉强度。 相似文献
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文中采用搅拌摩擦焊方法对4 mm厚的1060,2024,6061三种变形铝合金板材进行对接试验,焊后利用光学显微镜和扫描电镜分析、对比了焊接接头各区的微观组织和试样断口形貌,并测试了其拉伸性能和显微硬度.结果表明,三种材料接头焊核区的组织细小且焊核区的硬度最高,而热影响区组织粗大且硬度最低.接头的强度都随焊接速度和搅拌头旋转速度的增大呈先增大后减小的趋势,且接头最优抗拉强度与母材强度呈线性关系.拉伸试验中试样在热影响区断裂、断口呈韧窝状,为典型的韧性断裂.热影响区组织粗大和二次相偏聚是造成接头薄弱点的主要原因. 相似文献
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根据经验并通过试验拟定出10mm厚7022铝合金FSW的工艺参数范围为:搅拌头转速(ω) 300~600r/min,焊接速度(v)30~100 mm/min,并对各参数下的焊接试样进行拉伸试验、显微硬度测试和冲击试验.试验结果显示,焊接接头的抗拉强度和屈服强度范围分别为505~615 MPa和464~532 MPa;焊接接头的最大硬度出现在焊缝区中间部位,最小硬度出现在热影响区;焊接接头的冲击韧性仅在ω=300 r/min、v=30和50 mm/min时略低于母材,其余工艺参数下焊接的试样均高于母材.试验获得的最佳焊接工艺参数为:ω=400 r/min、v=100 mm/min. 相似文献
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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. 相似文献
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采用搅拌摩擦焊方法对7022铝合金进行了焊接试验.试验结果表明:n/v值的大小体现了搅拌头旋转速度n与焊接速度v的匹配程度,反映了焊接单位长度焊缝所产生的热量多少和搅拌头的搅拌次数,直接反映其焊缝性能的优劣.当n/v=4时,二者的匹配程度最高,焊缝抗拉强度及屈服强度各自为母材的102.5%、99.10%,焊核区微观组织为形状均匀、粒度细小而致密的等轴再结晶晶粒,焊缝性能达到最佳状态;当n/v值在3~5变化时,其焊缝性能良好. 相似文献
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为了更好理解搅拌摩擦焊接(FSW)过程和合理选择焊接工艺参数,本文尝试将焊接工艺参数与响应参数相联系,利用FLUENT软件建立了FSW过程的热流分析模型,分析了搅拌头旋转速度和焊接速度发生变化时,峰值温度和纵向力的变化趋势。结果表明:随着搅拌头旋转速度的增大,峰值温度上升,纵向力减小,但旋转速度达到600r/min后,两者均不发生太大变化;随着焊接速度的增大,峰值温度变化没有明显规律,且其变动范围较小,但纵向力线性上升。研究结果可为铝合金FSW工艺参数的选择提供依据。 相似文献
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《机械制造文摘:焊接分册》2015,(5)
搅拌摩擦焊焊接过程中,因焊接参数选取不当或设备稳定性不足时,焊接接头中就会产生沟槽、隧道等缺陷。文中选用6061铝合金车体材料,采用不同工艺对沟槽、隧道缺陷进行补焊,并对补焊后接头的组织性能进行分析。结果表明,采用TIG+FSW(friction stir welding,搅拌摩擦焊)或TIG+FSSW(Friction stir spot welding,搅拌摩擦点焊)焊接工艺可以对沟槽、隧道等缺陷实现补焊。且补焊后可以得到焊接变形小、强度高、塑性好的接头,不同的补焊工艺对接头的组织和硬度影响不大。 相似文献
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采用搅拌摩擦焊对2 mm厚6061-T6铝合金板材进行连接,研究焊后时效、固溶处理、固溶时效工艺对接头的显微组织及力学性能的影响。结果表明:焊后接头焊核区发生了动态再结晶,形成了细小的等轴晶;热机影响区晶粒发生明显的塑性变形而呈拉长形状。焊态及焊后时效处理的接头硬度分布大致相同,焊缝中心两侧约12 mm范围内的硬度明显低于母材。经过固溶及固溶时效后,接头焊核区硬度显著升高,焊态接头软化现象基本消除。经焊后固溶时效后,β″-Mg_2Si强化相析出,接头的抗拉强度、伸长率显著增大,拉伸断口存在大量细小的韧窝,呈韧性断裂状态。 相似文献
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对铝合金材料来说搅拌摩擦焊优于任何其他焊接方法,但搅拌摩擦焊过程中如果搅拌头或焊接参数选择不合适则在焊缝中会产生各种焊接缺陷,影响焊接接头的质量。选择搅拌头旋转速度(A)、搅拌头横向移动速度(B)、搅拌头轴肩下压力(C)作为控制因子,在考虑交互作用的基础上选择L27(313) 正交表安排实验,选择抗拉强度作为考察指标。通过极差分析和交互作用效用图分析得出控制因子的最佳组合方案为A3B2C2,通过方差分析得出控制因子对考察指标影响显著性程度,通过实验验证了结论的正确性。 相似文献
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研究无针搅拌摩擦焊的主轴转速、焊速、下压量,时效等工艺因素对1 mm厚的6061-T6铝合金薄板对焊接头力学性能和组织的影响。结果表明,相同主轴转速下,随着焊速的增大,焊缝边部的飞边逐渐减少,理想的鱼鳞状环纹逐渐显现;相同的焊速下,随着主轴转速增加,焊缝表面毛刺和截面孔隙缺陷减少,但飞边增多。接头抗拉强度和伸长率随主轴转速的增加而增加;随焊速的增加,接头抗拉强度呈现先增加后减小的趋势;下压量对接头抗拉强度有重要影响,在本文的工艺条件下,接头抗拉强度在下压量为0.1 mm时达到峰值;自然时效可使接头的抗拉强度提高20%以上。在最优工艺下,接头抗拉强度可达到母材的73.4%,伸长率接近母材。焊核区(WNZ)为细小的等轴晶组织;热机影响区组织不均匀,再结晶的小晶粒分布在未再结晶的大晶粒边部;热影响区(HAZ)的晶粒受热长大,第二相粒子也聚集长大。与母材相比,焊缝区和HAZ硬度下降,晶粒细化使WNZ硬度提高。 相似文献