高強(qiáng)鋁合金攪拌摩擦連接殘余應(yīng)力的試驗(yàn)研究.pdf

1、2024-T3鋁合金屬于高強(qiáng)鋁合金，在軍用和民用中均具有非常廣闊的應(yīng)用前景。但是，由于熔焊時(shí)接頭極易形成裂紋、氣孔等缺陷，使接頭性能降低，因此其焊接性能較差，制約了它在制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用。
　　攪拌摩擦連接作為一種先進(jìn)的固態(tài)連接技術(shù)，為解決難焊材料的連接問(wèn)題開(kāi)辟了一條新途徑。在攪拌摩擦連接中，熱源主要由攪拌頭提供，屬于局部加熱，連接處的殘余應(yīng)力分布仍然是影響連接件承載能力、脆性斷裂、疲勞強(qiáng)度以及應(yīng)力腐蝕等性能的重要因素。因此，研究

2、并掌握連接殘余應(yīng)力分布的變化規(guī)律，對(duì)于更好地控制連接殘余應(yīng)力，提高連接件的綜合性能具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文為探索攪拌摩擦連接技術(shù)在2024-T3高強(qiáng)鋁合金板連接中的應(yīng)用，對(duì)厚度3.2mm板材的攪拌摩擦連接殘余應(yīng)力開(kāi)展了深入研究。論文的主要研究?jī)?nèi)容和取得的成果如下:
　　1.實(shí)驗(yàn)研究了攪拌頭轉(zhuǎn)速及進(jìn)給速度對(duì)連接殘余應(yīng)力的影響，結(jié)果表明:在本文給定的試驗(yàn)條件下，上下表面的殘余應(yīng)力峰值會(huì)隨著轉(zhuǎn)速的增加而減小，隨著進(jìn)給速度

3、的增加而增加;結(jié)合多種參數(shù)下的接縫成形形貌及其靜態(tài)力學(xué)性能，發(fā)現(xiàn)最優(yōu)參數(shù)為1000rpm和300mm/min。
　　2.研究了不同攪拌頭軸肩下壓量對(duì)連接殘余應(yīng)力的影響，發(fā)現(xiàn)在一定的參數(shù)范圍內(nèi)，下壓量或下壓力的增加會(huì)使得殘余應(yīng)力有明顯的減小，最大減小幅度可達(dá)14.8％。
　　3.研究了工件板材裝卡方式對(duì)連接殘余應(yīng)力的影響，獲得了殘余應(yīng)力峰值較小且分布最為均勻的最佳裝卡方式。
　　4.研究了攪拌頭軸肩尺寸和行進(jìn)偏移量對(duì)連接