摩擦液柱成形的關鍵技術研究.pdf

1、作為摩擦焊接領域的一項重要分支,摩擦疊焊焊接是一種新型的修復連接技術。該技術自上世紀90年代初首次被英國焊接研究所提出以來,已經(jīng)開始受到各國學者的關注。摩擦疊焊技術具有焊接質量高、不增加重量、無污染以及施工條件低等優(yōu)點,可以有效地應用在裂紋的修復上。作為摩擦疊焊的基本成形單元,摩擦液柱成形過程中的質量直接影響到摩擦疊焊焊接的效果,因此對于摩擦液柱成形的研究尤為重要。
　　本論文針對摩擦液柱成形過程,設計了進行摩擦液柱成形實驗的焊接

2、裝置,該焊接裝置主要包含三個部分:機械結構部分、變頻控制模塊和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該裝置能夠為焊接實驗提供焊接旋轉速度和焊接進給速度,同時在實驗過程中采集和記錄相關的數(shù)據(jù)。
　　依據(jù)摩擦液柱成形初始階段的焊接原理,建立了針對7075-T6超硬鋁合金的初始階段數(shù)學模型并對其進行了溫度場的數(shù)值模擬,模擬結果表明:適當提高焊接進給速度或者焊接旋轉速度有利于提高成形過程中焊接溫度的上升速率,減少初始階段的缺陷,提升焊接質量。同時建立了摩擦液柱成

3、形穩(wěn)定焊接階段的流場分析模型,分析了進給速度、旋轉速度以及孔棒間隙值對流場模型的影響,仿真結果表明:適當提高進給速度可以增加模型底部的壓力值,但超過一定數(shù)值時,進給速度對模型底部壓力值的影響比較小;提高旋轉速度能夠有效增加模型壓力值;流場的流動速度很大程度上由旋轉速度來決定;焊接棒與焊孔之間的間隙值偏大時,會造成模型的壓力值偏低。
　　采用自行研制的焊接裝置對7075-T6超硬鋁合金進行了摩擦液柱成形的實驗,分析了焊接旋轉速度、焊