攪拌頭形狀與工藝參數(shù)對(duì)塑性金屬遷移行為的影響.pdf

1、本文以鋁箔作為標(biāo)示材料，采用三種不同方式將其鑲嵌于母村LY12鋁鎦合金中，分別選用六種形狀的攪拌頭進(jìn)行磨擦焊試驗(yàn)，焊后沿焊縫中心線方向、垂直于焊縫方向和平行焊縫表面的方向截取金相試樣，通過(guò)觀測(cè)標(biāo)示材料的頒布特征，分析攪拌頭形狀及工藝參數(shù)對(duì)焊縫塑性金屬遷移行為的影響。建立焊縫塑性金屬的三維流場(chǎng)模型，利用FLUEVT軟件進(jìn)行模擬計(jì)算，分析了塑性金屬的三維速度場(chǎng)、流線軌跡。 研究結(jié)果表明：攪拌頭形狀是影響塑性金屬遷移行為的重要因素。焊

2、接過(guò)程中，帶左旋螺紋的攪拌針駁倒其附近的塑性金屬向下遷移并聚積在攪拌端部形成一呈洋蔥環(huán)狀的擠壓區(qū)，由于墊板的阻礙作用，擠壓區(qū)開(kāi)始擠壓其外圍的金屬向上遷移：而帶右旋螺紋攪拌針的作用方式則相反，塑性金屬聚積在攪拌針根部形成一個(gè)擠壓區(qū)，擠壓其外圍的金屬向下遷移。基于流體力學(xué)理論以及試驗(yàn)觀察結(jié)果，建立了焊縫塑性金屬的抽吸-擠壓物理模型，攪拌針表面的螺紋是驅(qū)動(dòng)塑性金屬在厚度方向上遷移的主要原因。攪拌針螺距越大，塑性金屬在焊縫厚度方向上的抽吸-擠壓

3、現(xiàn)象越顯著，形成擠壓區(qū)的面積也越大;隨著軸肩直徑的增大，擠壓區(qū)更易于在焊縫厚度方向上擴(kuò)張。 塑性金屬在厚度方向上的遷移行為與工藝參數(shù)的選擇有關(guān)。隨著旋轉(zhuǎn)速度的提高，洋蔥環(huán)的直徑及其外圍的金屬在焊縫厚度方向上遷移的位移先增大后減小。隨著焊接速度的提高，洋蔥環(huán)的直徑及其外圍的金屬在焊縫厚度方向向上遷移的位移減小。焊接速度在47.5mm/min~118mm/min范圍內(nèi)變化，保持相同n/v比，低速焊接有利于提高焊縫質(zhì)量。下壓量增大有利