本文關(guān)鍵詞：6061-T6鋁合金雙軸肩攪摩擦焊扭矩分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：雙軸肩攪拌摩擦焊是近年內(nèi)發(fā)展起來(lái)的新的焊接技術(shù),目前已經(jīng)廣泛運(yùn)用于航空航天、國(guó)防事業(yè)等眾多領(lǐng)域。本文針對(duì)7.8 mm厚的6061-T6鋁合金,進(jìn)行不同方案的雙軸肩攪拌摩擦焊接試驗(yàn),結(jié)合前進(jìn)阻力、溫度過(guò)程參數(shù)對(duì)扭矩進(jìn)行分析,對(duì)比扭矩特征,提出一種可用于檢測(cè)間隙的算法;利用四組不同形式的軸肩組合進(jìn)行雙軸肩攪拌摩擦焊,研究軸肩形式對(duì)焊縫表面成形、焊后力學(xué)性能的影響,并重點(diǎn)研究了不同軸肩形式的扭矩的變化,及扭矩對(duì)焊接的影響。自主設(shè)計(jì)了一種卡扣式雙軸肩攪拌摩擦頭,可通過(guò)不同長(zhǎng)度的上位鍵和下位鍵改變軸肩距以適應(yīng)不同板厚,抗振性能良好有效的避免了螺栓帶來(lái)的軸肩距變化的問(wèn)題;設(shè)計(jì)新型工裝,將原有工裝由滑動(dòng)摩擦改為滾動(dòng)摩擦,使測(cè)得的前進(jìn)阻力更準(zhǔn)確。在有間隙和無(wú)間隙兩種條件下,進(jìn)行雙軸肩攪拌摩擦焊試驗(yàn),分析了扭矩特征參數(shù),發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定狀態(tài)的低頻扭矩隨著轉(zhuǎn)速上升而變小、隨著焊接速度變大而變大;扭矩信號(hào)在整個(gè)焊接過(guò)程中都有振蕩特性,而且振蕩周期隨著轉(zhuǎn)速的變大而變小;間隙會(huì)使得扭矩原始波形圖整體趨勢(shì)有所降低,低頻扭矩在間隙的位置會(huì)出現(xiàn)明顯的下降,對(duì)于扭矩的周期振蕩信號(hào)則會(huì)在間隙位置引起扭矩信號(hào)大幅度的振蕩現(xiàn)象,而間隙位置周?chē)呐ぞ匦盘?hào)的振蕩情況也比無(wú)間隙的振蕩幅度大;在焊接速度低于200 mm/min時(shí),小波變換算法能夠可靠的檢測(cè)出寬度大于0.3 mm的間隙。在不同軸肩組合中,組合C(上凹下凸)、D(上凹下凹)成形最好,組合C接頭的拉伸強(qiáng)度最好,大約占母材的74.4%,凸肩對(duì)塑性金屬向焊縫中心的流動(dòng)更有利;焊核區(qū)的硬度分布比較均勻,凹肩一側(cè)硬度低于凸肩一側(cè)的硬度,凹肩一側(cè)的晶粒(約12μm)大于接近凸肩一側(cè)的晶粒(約8μm),在兩側(cè)熱機(jī)影響區(qū),凹肩一側(cè)的硬度高于凸肩一側(cè)的硬度,凹肩一側(cè)的晶粒尺寸小于凸肩一側(cè)的晶粒尺寸;四種組合中,組合D產(chǎn)生的扭矩值最大,當(dāng)轉(zhuǎn)速差別不大時(shí)凸肩更容易引發(fā)扭矩振蕩的現(xiàn)象;當(dāng)軸肩選擇不當(dāng),會(huì)使得扭矩變大,產(chǎn)熱增加,出現(xiàn)粘黏現(xiàn)象,引起飛邊、焊縫變薄等現(xiàn)象,若扭矩出現(xiàn)異常振蕩現(xiàn)象可能會(huì)導(dǎo)致攪拌針的疲勞斷裂,直接使得焊接失敗;軸肩組合適當(dāng)時(shí),扭矩也比較平穩(wěn),產(chǎn)生熱量適合焊接,不會(huì)出現(xiàn)大量粘黏焊縫金屬的情況,而且試驗(yàn)后得到的焊縫表面光潔、紋路清晰。
【關(guān)鍵詞】：BTFSW 6061-T6鋁合金 扭矩 間隙 軸肩組合影響
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TG453.9
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-22
• 1.1 選題背景及意義12
• 1.2 攪拌摩擦焊12-17
• 1.2.1 攪拌摩擦焊的原理13
• 1.2.2 攪拌摩擦焊的特點(diǎn)13-14
• 1.2.3 攪拌摩擦焊研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.4 攪拌摩擦焊的運(yùn)用16-17
• 1.3 雙軸肩攪拌摩擦焊17-20
• 1.3.1 雙軸肩攪拌摩擦焊原理17
• 1.3.2 雙軸肩攪拌摩擦焊特點(diǎn)17-18
• 1.3.3 雙軸肩攪拌摩擦焊研究現(xiàn)狀18-20
• 1.4 研究?jī)?nèi)容及目的20-22
• 1.4.1 研究目的20
• 1.4.2 研究?jī)?nèi)容20-22
• 第2章 試驗(yàn)材料、設(shè)備及方法22-27
• 2.1 試驗(yàn)材料和設(shè)備22-25
• 2.1.1 試驗(yàn)用鋁合金板材22
• 2.1.2 雙軸肩攪拌摩擦焊機(jī)22-24
• 2.1.3 雙軸肩攪拌摩擦焊特征參數(shù)檢測(cè)裝置24-25
• 2.2 試驗(yàn)方法25
• 2.3 測(cè)試方法25-26
• 2.3.1 金相試驗(yàn)25
• 2.3.2 硬度試驗(yàn)25-26
• 2.3.3 拉伸試驗(yàn)26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第3章 雙軸肩攪拌摩擦焊攪拌頭及工裝設(shè)計(jì)27-36
• 3.1 引言27
• 3.2 攪拌頭設(shè)計(jì)27-31
• 3.2.1 攪拌頭材料選擇27-28
• 3.2.2 攪拌頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)28-30
• 3.2.3 軸肩與攪拌針特征30-31
• 3.3 工裝設(shè)計(jì)31-34
• 3.4 表面狀態(tài)影響34-35
• 3.5 本章小結(jié)35-36
• 第4章 雙軸肩攪拌摩擦焊扭矩分析36-57
• 4.1 引言36
• 4.2 試驗(yàn)方案36-37
• 4.3 雙軸肩攪拌摩擦焊扭矩振蕩機(jī)理37-39
• 4.4 無(wú)間隙條件下焊接扭矩分析39-45
• 4.4.1 扭矩波形39-41
• 4.4.2 低頻扭矩與焊接參數(shù)的關(guān)系41-42
• 4.4.3 扭矩周期振蕩特征42-45
• 4.4.4 扭矩振蕩頻率與焊接參數(shù)的關(guān)系45
• 4.5 間隙存在條件下焊接扭矩分析45-55
• 4.5.1 低頻扭矩分析45-48
• 4.5.2 扭矩信號(hào)的周期性分析48-50
• 4.5.3 扭矩對(duì)間隙的檢測(cè)50-51
• 4.5.4 間隙檢測(cè)算法51-54
• 4.5.5 不同間隙寬度的檢測(cè)結(jié)果54-55
• 4.6 本章小結(jié)55-57
• 第5章 軸肩形態(tài)對(duì)焊接扭矩及接頭質(zhì)量的影響57-78
• 5.1 引言57
• 5.2 軸肩組合形式57-58
• 5.3 不同軸肩組合的試驗(yàn)結(jié)果58-68
• 5.3.1 不同組合對(duì)表面成形影響及分析58-60
• 5.3.2 彎曲及拉伸性能60-62
• 5.3.3 接頭宏觀(guān)形貌與其硬度62-65
• 5.3.4 不同軸肩對(duì)焊接區(qū)域組織影響分析65-68
• 5.4 不同軸肩組合的扭矩分析68-77
• 5.4.1 不同軸肩的扭矩分析68-70
• 5.4.2 扭矩振蕩幅值與焊接區(qū)域溫度的關(guān)系70-72
• 5.4.3 扭矩異常振蕩對(duì)焊接的影響72-77
• 5.5 本章小結(jié)77-78
• 結(jié)論78-80
• 參考文獻(xiàn)80-85
• 作者攻讀學(xué)位階段參研課題及研究成果85-86
• 致謝86-87
• 詳細(xì)摘要87-91

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 高慶恩,王皓,秦雪波;階梯軸受扭軸肩外圓應(yīng)變區(qū)域的研究[J];礦山機(jī)械;1996年02期

2 宮文濂;;電機(jī)斷軸的修理[J];機(jī)械制造;1982年01期

3 李三慶,劉百來(lái);利用ANSYS軟件對(duì)扭轉(zhuǎn)條件下圓軸軸肩圓角的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];煤礦機(jī)械;2005年10期

4 董繼紅;聶緒勝;鄢江武;董春林;欒國(guó)紅;;常規(guī)FSW與雙軸肩FSW對(duì)鋁合金接頭組織和性能的影響[J];焊接學(xué)報(bào);2013年07期

5 馬偉;蔣德奇;;磨削長(zhǎng)徑比較小零件軸肩裝夾誤差分析[J];機(jī)械工人.冷加工;2006年09期

6 董春林;董繼紅;趙華夏;欒國(guó)紅;付瑞東;;6082鋁合金雙軸肩FSW接頭組織及腐蝕性能[J];焊接學(xué)報(bào);2012年10期

7 張健;李光;李從卿;欒國(guó)紅;;2219-T4鋁合金雙軸肩FSW與常規(guī)FSW接頭性能對(duì)比研究[J];焊接;2008年11期

8 董繼紅;董春林;孟強(qiáng);欒國(guó)紅;焦向東;;鋁合金浮動(dòng)式雙軸肩FSW接頭組織性能分析[J];焊接學(xué)報(bào);2013年10期

9 葉清達(dá);高精度端面的磨削加工[J];機(jī)械開(kāi)發(fā);1996年02期

10 ;[J];;年期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 李浩;6061-T6鋁合金雙軸肩攪摩擦焊扭矩分析[D];江蘇科技大學(xué);2016年

2 廖美玲;軸肩形貌對(duì)攪拌摩擦焊縫金屬塑性流動(dòng)及組織性能的影響[D];南昌航空大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：6061-T6鋁合金雙軸肩攪摩擦焊扭矩分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：266987