兩片式鎂合金輪轂的攪拌摩擦焊接.pdf

1、本文以NZ30K鎂合金平板和14寸兩片式NZ30K鎂合金輪轂為研究對象，系統(tǒng)分析了攪拌摩擦焊（FSW）中攪拌頭形狀和焊接工藝參數(shù)對焊接接頭組織與焊接力學(xué)性能的影響。通過優(yōu)化攪拌頭形狀設(shè)計(jì)，摸索焊接工藝參數(shù)，成功探索出NZ30K合金的攪拌摩擦焊接工藝，并在此基礎(chǔ)上完成了兩片式NZ30K輪轂的環(huán)縫焊接，輪轂焊接接頭的力學(xué)性能超過輪轂?zāi)覆摹?br>　　研究結(jié)果表明，攪拌頭的形狀決定了焊接接頭的組織和力學(xué)性能，使用圓錐螺紋攪拌頭能獲得比圓柱螺紋

2、攪拌頭更好的焊接性能。攪拌針上的螺紋能夠促進(jìn)其附近的塑性軟化材料產(chǎn)生上下運(yùn)動(dòng)的趨勢，螺紋的深度和螺距對焊接質(zhì)量有很大的影響，選用合適螺紋深度與螺距的攪拌頭才能得到無缺陷的焊接接頭。
　　使用優(yōu)化的圓錐螺紋攪拌頭研究了焊接參數(shù)對NZ30K平板焊接接頭組織和焊接性能的影響，并獲得了NZ30K合金FSW的工藝窗口。研究結(jié)果表明在攪拌頭轉(zhuǎn)速800rpm焊接速度200mm/min的參數(shù)下能夠得到最佳的焊接性能，熱輸入量過高（過度提高轉(zhuǎn)速，降

3、低焊接速度）或者熱輸入量過低（過度降低轉(zhuǎn)速，提高焊接速度）都會(huì)導(dǎo)致焊接缺陷的出現(xiàn)。
　　與平板NZK合金的焊接相比，輪轂的環(huán)縫焊接需要更大的熱輸入量，通過優(yōu)化工藝參數(shù)，摸索出了輪轂環(huán)縫焊接的最佳工藝參數(shù)為攪拌頭轉(zhuǎn)速1000rpm焊接速度150mm/min。采用可回抽攪拌頭，成功消除了焊接結(jié)束處的匙孔。焊接接頭的拉伸試驗(yàn)表明輪轂焊接接頭的力學(xué)性能超過了母材，對環(huán)縫焊接接頭進(jìn)行整體X光探傷，結(jié)果表明焊接接頭無明顯缺陷，攪拌摩擦焊可以有