本文進(jìn)行了鋁/銅異種金屬的攪拌摩擦焊,考慮到焊縫中母材的相對(duì)含量影響微觀組織的演變以及最終的力學(xué)性能,本文采用一種新型的齒形接頭型式,可以通過調(diào)節(jié)齒的寬度來改變焊縫中鋁/銅含量達(dá)到控制焊縫組織的目的。隨后進(jìn)行了傳統(tǒng)對(duì)接型式和齒形接頭型式的對(duì)比研究,進(jìn)一步分析齒形型式對(duì)焊接接頭的影響。首先,將銅齒(鋁齒)的長度定為3mm,以齒的寬度為變量進(jìn)行研究。隨著銅齒寬度d₂的不斷增加,即焊縫中母材銅的含量逐漸上升,焊縫中現(xiàn)了孔洞缺陷,這是因?yàn)殂~的塑化溫度相對(duì)較高,且流動(dòng)性較差不能充分填充因攪拌針前進(jìn)運(yùn)動(dòng)而擠出的空間。當(dāng)把鋁和銅的含量控制在一定范圍時(shí),能產(chǎn)生無缺陷的焊接接頭。受熱激活的影響,鋁/銅界面處形成了無缺陷的薄的擴(kuò)散層,由于元素濃度梯度及擴(kuò)散速率的不同,在近鋁側(cè)及近銅側(cè)分別形成了成分不同的擴(kuò)散亞層,薄的冶金擴(kuò)散層的出現(xiàn)有利于增強(qiáng)焊接接頭的機(jī)械性能。攪拌摩擦焊過程中,受熱-機(jī)共同作用,焊核區(qū)發(fā)生了動(dòng)態(tài)再結(jié)晶,所產(chǎn)生的晶粒因受到攪拌針強(qiáng)烈的攪拌破碎作用來不及長大,最終形成細(xì)小的晶粒。由于鋁/銅金屬間化合物的出現(xiàn)及動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的發(fā)生,攪拌區(qū)的顯微硬度明顯高于其他區(qū)域。在最優(yōu)的工...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

左右合而形成牢固的焊接接頭。攪拌頭在整個(gè)焊接中發(fā)揮巨大作用，它可以基于被焊母材的性質(zhì)進(jìn)行單獨(dú)的形狀和尺寸設(shè)計(jì)，并且擁有比母材更高的強(qiáng)度及耐磨性，因而在焊接過程中很難發(fā)生磨損。如圖1.1所示，攪拌針在固定轉(zhuǎn)速下緩慢地扎入焊件中至滿足設(shè)置好的下壓量條件。此時(shí)，軸肩與工件表面緊密接觸，....

值得注意的是，前進(jìn)側(cè)和后退側(cè)材料的溫度場、變形狀態(tài)及流動(dòng)性均有差異，因而在設(shè)計(jì)時(shí)需要將這些影響因素考慮在內(nèi)。典型的接頭組織如圖1.2所示，除了基本未發(fā)生變化的母材區(qū)外，接頭其余部分可分成3個(gè)不同的組成部分：(1)焊核區(qū)(WN)，該部分位于焊縫中間直接經(jīng)受攪拌頭的摩擦剪切作用，積累....

具的材料必須要有一定的耐磨性和較高的熔點(diǎn)，才能保證其尺寸和性能的穩(wěn)定且避免因磨損而導(dǎo)致形狀發(fā)生改變的問題。隨著對(duì)焊接工具的不斷研究、改進(jìn)，軸肩也由最簡單的平面肩發(fā)展為多種形式，如錐形、同心圓環(huán)槽等，如圖1.3所示。軸肩的主要作用是通過高速旋轉(zhuǎn)摩擦清除工件表面的氧化皮并產(chǎn)熱，相對(duì)于....

攪拌針的扎入會(huì)在焊縫中產(chǎn)生一個(gè)攪拌針影響區(qū)，其尺寸決定了焊成形質(zhì)量，不合理的攪拌針設(shè)計(jì)因不利于材料的流動(dòng)而導(dǎo)致擠出空間不各種焊接缺陷。為了增強(qiáng)焊縫中塑化材料的流動(dòng)性尤其在豎直方向的遷計(jì)成帶有螺紋的。螺紋的增加能強(qiáng)化對(duì)材料的剪切作用并且變形材料也流動(dòng)，通過增加攪拌針表面螺紋頭數(shù)及增....

本文編號(hào)：3966396