邊界條件對(duì)鋁合金攪拌摩擦焊接頭組織及性能的影響.pdf

1、目前，針對(duì)攪拌摩擦焊的大多數(shù)研究都是圍繞焊接速度、攪拌頭轉(zhuǎn)速、以及下壓量對(duì)焊接接頭性能的影響展開，而對(duì)攪拌頭材質(zhì)及軸肩尺寸、攪拌針形狀和墊板材料等邊界條件的研究則較少，且大多數(shù)都是針對(duì)其中一兩個(gè)因素展開，缺乏對(duì)其系統(tǒng)地研究，清楚地了解這些邊界條件對(duì)焊接接頭性能的影響規(guī)律，對(duì)于提高攪拌摩擦焊的焊接質(zhì)量有著不可忽略的意義。
　　本文選用2219鋁合金作為試驗(yàn)材料，首先設(shè)計(jì)試驗(yàn)研究了工藝參數(shù)對(duì)接頭組織及性能的影響，得出最佳工藝參數(shù)，然后

2、使用該工藝參數(shù)，在不同邊界條件下對(duì)試板進(jìn)行施焊，系統(tǒng)地研究了攪拌頭材質(zhì)及軸肩尺寸、攪拌針形狀和墊板材料等邊界條件對(duì)攪拌摩擦焊接頭組織及性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果顯示：
　?。?）在合適的工藝參數(shù)條件下可以得到表面光滑內(nèi)部致密無缺陷的焊接接頭；當(dāng)焊速為100mm/min,攪拌頭轉(zhuǎn)速為1200r/min時(shí)，焊接所得接頭的整體性能最好。
　?。?）使用不同攪拌針形狀的攪拌頭焊接后，接頭表面都比較光滑，但是都在焊縫一側(cè)產(chǎn)生了不同程度的飛邊

3、；使用圓柱形及螺紋形攪拌頭焊接時(shí)，焊接接頭強(qiáng)度系數(shù)都達(dá)到90％以上，且兩者相差不大，而使用圓臺(tái)形攪拌頭焊接時(shí)，由于接頭存在缺陷，其強(qiáng)度明顯較低。
　?。?）使用高速鋼攪拌頭和不銹鋼攪拌頭焊接時(shí)，焊縫表面都較為光滑，焊接接頭內(nèi)部均致密無缺陷；焊接接頭抗拉強(qiáng)度都較高，強(qiáng)度系數(shù)達(dá)到了母材的90%以上。使用銅鎢合金攪拌頭焊接時(shí)，焊縫表面有少許毛刺產(chǎn)生接頭內(nèi)部焊核底部位置出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的隧道型缺陷；焊后接頭強(qiáng)度相對(duì)較低，強(qiáng)度系數(shù)只有81.8

4、1%。
　?。?）使用不同軸肩尺寸的攪拌頭焊接后，接頭表面都比較光亮；使用Ф9mm軸肩的攪拌頭焊接時(shí)飛邊較多，接頭內(nèi)部有嚴(yán)重的隧道型缺陷，而使用Ф12mm和Ф15mm軸肩的攪拌頭進(jìn)行焊接時(shí)，飛邊較少，且都能得到內(nèi)部致密無缺陷的接頭；隨著軸肩尺寸的增加，焊后接頭的抗拉強(qiáng)度也會(huì)出現(xiàn)不同程度地增大。
　　（5）不同的墊板材料無論是對(duì)攪拌摩擦焊的成形情況、微觀組織還是力學(xué)性能都產(chǎn)生了很大的影響。在選取墊板時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況選擇散熱性能