發(fā)布時(shí)間：2020-12-21 16:42

　　攪拌摩擦焊（Friction Stir Welding,簡(jiǎn)稱FSW）以及回填式攪拌摩擦點(diǎn)焊（Rifill Friction Stir Spot Welding,簡(jiǎn)稱RFSSW）作為一種新型連接技術(shù),廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域的高強(qiáng)鋁合金焊接。但是由于工藝參數(shù)設(shè)置不當(dāng)、材料表面狀況不佳以及操作人員操作不當(dāng)?shù)纫蛩?使得FSW以及RFSSW接頭中可能存在未焊透、隧道、孔洞、弱連接等缺陷,從而影響接頭性能。這些缺陷的特點(diǎn)是細(xì)小、緊貼且位向復(fù)雜。因此,有效地檢測(cè)出這些缺陷是推進(jìn)FSW和RFSSW技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。針對(duì)6.5mm厚的2024鋁合金FSW焊接接頭以及1mm+1mm搭接RFSSW接頭,結(jié)合其常見的缺陷,采用滲透、X射線和超聲相控陣等方法,對(duì)接頭缺陷進(jìn)行檢測(cè),并將檢測(cè)結(jié)果與破壞性檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。通過研究滲透、X射線和超聲相控陣檢測(cè)的工藝參數(shù)對(duì)缺陷檢測(cè)結(jié)果的影響規(guī)律,并結(jié)合幾種檢測(cè)方法對(duì)接頭缺陷的檢測(cè)。結(jié)果表明,滲透檢測(cè)能夠成功檢出未焊透缺陷;X射線檢測(cè)能夠成功檢測(cè)出隧道缺陷和夾雜缺陷;超聲相控陣檢測(cè)能夠成功檢測(cè)出未焊透缺陷、隧道缺陷以及夾雜缺陷,并對(duì)未焊透缺陷和隧道缺陷進(jìn)行了準(zhǔn)確定... 

【文章來源】： 屈祎昕 河北科技大學(xué)

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

飛邊缺陷

匙孔

4圖1-3匙孔表面溝槽：表面溝槽缺陷產(chǎn)生的原因一般是：攪拌頭的旋轉(zhuǎn)速度過慢、焊接速度過快、軸向壓力較小以及試件裝配過程中橫向壓力過小導(dǎo)致焊接過程中對(duì)接在一起的兩塊試板由于軸肩的壓力作用產(chǎn)生縫隙。如圖1-4所示。轉(zhuǎn)速過慢、焊接速度過快以及軸向壓力較小會(huì)導(dǎo)致焊接過程中熱輸入量較小，不能更好地使接頭部分的金屬充分達(dá)到熱塑性，所示使得接頭部位的金屬流動(dòng)性下降，接頭部分金屬不能很好地填充至整個(gè)接頭，從而形成表面溝槽缺陷。而橫向壓力不足則使得焊接過程中接頭部分的熱塑性金屬不足以填充被壓寬了的接頭，形成表面溝槽缺陷。圖1-4表面溝槽FSW接頭中的表面缺陷有由于攪拌頭形狀產(chǎn)生的固有缺陷，也有因?yàn)楹附庸に噮?shù)選擇不當(dāng)形成的缺陷，這些缺陷會(huì)在實(shí)際生產(chǎn)中嚴(yán)重降低接頭的整體性能。但是由于其產(chǎn)生的位置是接頭的表面，在焊接工作完成后便可以直觀的看到缺陷存在的形式以及位置，相對(duì)較容易發(fā)現(xiàn)并及時(shí)調(diào)整參數(shù)。所以這類缺陷不需要進(jìn)行進(jìn)一步的檢測(cè)工作。因此此類缺陷不作為本文重點(diǎn)研究對(duì)象。(2)內(nèi)部缺陷接頭的內(nèi)部缺陷指的是隱藏在接頭內(nèi)部的缺陷，無法直觀的用肉眼觀察到，只能通過無損檢測(cè)的方法發(fā)現(xiàn)。鋁合金FSW中內(nèi)部缺缺陷主要有以下幾種：隧道型缺陷：隧道型缺陷的產(chǎn)生與焊接工作之前的裝配工作、攪拌頭的形狀以及最重要的焊接工藝參數(shù)有關(guān)。隧道型缺陷產(chǎn)生的原因是由于焊接速度過快，焊接速度過快導(dǎo)致局部的熱輸入量降低，使得接頭焊核部分在塑性的過程中降低塑性化。這種缺陷表現(xiàn)為由于接頭內(nèi)部缺料造成的在接頭內(nèi)部沿焊接方向呈現(xiàn)連續(xù)的線條狀孔洞缺陷�？偠灾�，焊接速度過大同時(shí)攪拌頭轉(zhuǎn)速過小時(shí)，接頭內(nèi)部容易形成貫穿前后的隧道型缺陷[21,22]。如圖1-5所示。隧道型缺陷也可以理解為孔洞型缺陷沿著

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]金屬材料超聲無損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用研究[J]. 王力.  南方農(nóng)機(jī). 2019(17)
[2]超聲無損檢測(cè)技術(shù)在金屬材料焊接中的應(yīng)用研究[J]. 趙順利.  中國(guó)建材科技. 2019(04)
[3]航空復(fù)合材料無損檢測(cè)與評(píng)估技術(shù)研究進(jìn)展回顧[J]. 劉松平,劉菲菲,李樂剛,楊玉森.  航空制造技術(shù). 2019(14)
[4]無損檢測(cè)中焊縫X射線底片數(shù)字化儀及焊縫圖像缺陷檢測(cè)識(shí)別系統(tǒng)[J]. 張立新.  西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(03)
[5]金屬材料焊接中超聲無損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用[J]. 張立杰.  世界有色金屬. 2019(08)
[6]磁粉檢測(cè)與滲透檢測(cè)在工程機(jī)械結(jié)構(gòu)件無損檢測(cè)中的應(yīng)用[J]. 馬國(guó),賈華東,盧長(zhǎng)煜,陳理想,張貴芝,張立平,楊超.  無損檢測(cè). 2019(02)
[7]2024鋁合金回填式攪拌摩擦點(diǎn)焊接頭組織和性能研究[J]. 任香會(huì),李繼忠,董春林,譚錦紅.  熱加工工藝. 2018(23)
[8]焊縫超聲波無損檢測(cè)中典型缺陷性質(zhì)的波形識(shí)別[J]. 施鵬.  建材與裝飾. 2018(42)
[9]國(guó)內(nèi)焊接缺陷聲學(xué)無損檢測(cè)研究綜述[J]. 遲大釗,齊聰成.  精密成形工程. 2018(01)
[10]衍射時(shí)差法超聲波檢測(cè)與射線檢測(cè)在承壓設(shè)備檢測(cè)中的應(yīng)用對(duì)比分析[J]. 陳賢洮,劉國(guó)棟,鄧燕燕,王清棟,劉紹華.  焊接技術(shù). 2017(11)

碩士論文
[1]鋁/鎂合金RFSSW接頭組織和力學(xué)性能研究[D]. 艾鑫鑫.沈陽航空航天大學(xué) 2018
[2]2A12-T4鋁合金回填式攪拌摩擦點(diǎn)焊工藝及機(jī)理研究[D]. 羅凌云.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[3]7XXX鋁合金攪拌摩擦焊焊接接頭組織與性能研究[D]. 孫魯怡.北京交通大學(xué) 2017



本文編號(hào)：2930154