【摘要】：無傾角攪拌摩擦焊工藝是保障平面二維及空間三維復(fù)雜焊縫焊接質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)。分別采用含有光面攪拌針、光面帶切臺(tái)攪拌針和螺紋帶切臺(tái)攪拌針的焊具進(jìn)行無傾角焊接試驗(yàn),對(duì)比研究焊縫形貌、缺陷分布和接頭性能,以期闡明攪拌針幾何形態(tài)對(duì)無傾角攪拌摩擦焊焊縫的影響及其機(jī)制,從而為無傾角攪拌摩擦焊工藝的高質(zhì)量應(yīng)用奠定技術(shù)基礎(chǔ)。試驗(yàn)結(jié)果表明,在無傾角焊接條件下,光面攪拌針容易導(dǎo)致焊縫根部出現(xiàn)孔洞缺陷,難以形成優(yōu)質(zhì)接頭;帶切臺(tái)攪拌針增強(qiáng)了焊縫中上部材料的塑性流動(dòng),由此間接促進(jìn)了焊縫根部匙孔的填充,在較低焊速下可以獲得無缺陷接頭;攪拌針螺紋結(jié)構(gòu)直接增強(qiáng)了焊縫根部材料的塑性流動(dòng),因而能在更寬的參數(shù)范圍內(nèi)形成無缺陷接頭。與光面攪拌針相比,攪拌針切臺(tái)結(jié)構(gòu)增大了接頭軟化區(qū)寬度,提高了焊縫上部的軟化程度,所得無缺陷接頭的抗拉強(qiáng)度最高可達(dá)母材的86%。對(duì)比而言,在帶切臺(tái)攪拌針上進(jìn)一步加工螺紋能夠降低焊接熱軟化效應(yīng),減小軟化區(qū)寬度并提高焊核區(qū)硬度,接頭最高強(qiáng)度系數(shù)由此增大到了90%。
[Abstract]:Non-obliquity friction stir welding (FSW) is a key technology to ensure the welding quality of planar 2D and 3D complex welds. The welding tools containing smooth surface stirring needle, smooth belt cutting table stirring needle and thread belt cutting table stirring needle were used to carry out inclinless welding tests respectively. The weld appearance, defect distribution and joint properties were compared and studied. The aim of this paper is to clarify the effect and mechanism of the geometry of the agitation needle on the weld seam of friction stir welding without dip angle, thus laying a technical foundation for the high quality application of the non-dip friction stir welding process. The test results show that, under the condition of no dip welding, smooth surface stirring needle can easily lead to hole defects in the weld root, and it is difficult to form high quality joint. The plastic flow of the material in the upper and middle parts of the weld is enhanced by the stirring needle with the cutting table, thus indirectly promoting the filling of the keyhole in the root of the weld, and the non-defective joint can be obtained at lower welding speed. The agitated needle thread structure directly enhances the plastic flow of the material at the weld root, so that the non-defect joint can be formed in a wider range of parameters. Compared with the smooth surface mixing needle, the structure of the mixing needle cutting table increases the width of the softening zone of the joint and the softening degree of the upper part of the weld, and the tensile strength of the non-defective joint can reach the maximum of 86% of the base metal. In contrast, further processing of thread on agitated needle with cutting table can reduce the softening effect of welding heat, decrease the width of softening zone and increase the hardness of nugget zone, thus the maximum strength coefficient of the joint increases to 90%.
【作者單位】： 中國(guó)科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所機(jī)器人學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(51505471) 中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)專項(xiàng)基金(2015162)資助項(xiàng)目
【分類號(hào)】：TG453.9

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李寶華;柯黎明;邢麗;黃永德;;攪拌針形狀對(duì)焊縫厚度方向塑性金屬遷移的影響[J];熱加工工藝;2008年01期

2 鄧衛(wèi)華;魏鵬;邢麗;徐衛(wèi)平;;攪拌針形狀對(duì)搭接焊縫界面遷移的影響[J];熱加工工藝;2011年01期

3 胡波;胡禮木;;攪拌針前進(jìn)阻力的動(dòng)態(tài)測(cè)量與分析[J];焊接;2008年11期

4 王曉東;柯黎明;邢麗;楊成剛;;攪拌針表面螺紋頭數(shù)與軸肩下壓量對(duì)金屬軸向遷移的影響[J];中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào);2010年01期

5 柯黎明;潘際鑾;邢麗;王善林;;攪拌針形狀對(duì)攪拌摩擦焊焊縫截面形貌的影響[J];焊接學(xué)報(bào);2007年05期

6 R. KEIVANI;B. BAGHERI;F. SHARIFI;M. KETABCHI;M. ABBASI;;攪拌摩擦焊接過程中攪拌針錐角和預(yù)熱對(duì)溫度分布的影響(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2013年09期

7 姬書得;孟慶國(guó);史清宇;張利國(guó);鄒愛麗;;攪拌針形狀影響攪拌摩擦焊過程金屬塑性流動(dòng)規(guī)律的數(shù)值模擬[J];焊接學(xué)報(bào);2013年02期

8 黃永德;邢麗;柯黎明;劉克文;;鋁合金攪拌摩擦點(diǎn)焊接頭塑化金屬流動(dòng)形態(tài)分析[J];焊接學(xué)報(bào);2008年10期

9 柯黎明;潘際鑾;邢麗;黃永德;;焊縫金屬厚度方向的流動(dòng)與洋蔥瓣花紋的形成[J];焊接學(xué)報(bào);2008年07期

10 王大勇,馮吉才;攪拌摩擦焊接三維流動(dòng)模型[J];焊接學(xué)報(bào);2004年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前3條

1 趙明書;孟立春;董春林;欒國(guó)紅;;攪拌針結(jié)構(gòu)對(duì)焊縫成形的影響機(jī)理[A];第二屆民用飛機(jī)制造技術(shù)及裝備高層論壇資料匯編（論文集）[C];2010年

2 梁志遠(yuǎn);陳科;王小娜;姚君山;張瀾庭;單愛黨;;攪拌針偏鎂對(duì)鋁鎂異種材料間攪拌摩擦焊接接頭性能的影響[A];第十六次全國(guó)焊接學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2011年

3 趙科;黃甫;李京龍;;鋁合金FSW過程中攪拌針前緣金屬周期性流動(dòng)行為研究[A];第四屆數(shù)控機(jī)床與自動(dòng)化技術(shù)高層論壇論文集[C];2013年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 宿浩;攪拌針截面形狀對(duì)攪拌摩擦焊接熱過程和塑性材料流動(dòng)的影響[D];山東大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前9條

1 郭宇文;A356鋁合金攪拌摩擦加工組織性能研究[D];江蘇科技大學(xué);2015年

2 嚴(yán)超英;攪拌針端部形狀對(duì)FSW焊縫根部金屬流動(dòng)行為影響的研究[D];南昌航空大學(xué);2015年

3 趙藝達(dá);攪拌針形貌和溫度場(chǎng)對(duì)厚板鋁合金FSW焊縫金屬流動(dòng)的影響[D];南昌航空大學(xué);2015年

4 劉克文;焊接工藝參數(shù)對(duì)鋁合金摩擦點(diǎn)焊接頭成形的影響[D];南昌航空大學(xué);2007年

5 宋驍;鋁合金攪拌摩擦點(diǎn)焊接頭界面遷移及力學(xué)性能[D];南昌航空大學(xué);2012年

6 李學(xué)文;攪拌摩擦加工對(duì)Mg-Gd-Zn-Zr合金的長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響[D];上海交通大學(xué);2014年

7 彭滔;7075鋁合金攪拌摩擦加工及急停的組織性能研究[D];重慶大學(xué);2013年

8 王丹;AZ系列鎂合金攪拌摩擦點(diǎn)焊的研究[D];重慶大學(xué);2012年

9 孫學(xué)敏;鋁合金攪拌摩擦點(diǎn)焊溫度場(chǎng)及流場(chǎng)研究[D];蘭州理工大學(xué);2014年

，

本文編號(hào)：2373782