鋁-鋼異種金屬攪拌摩擦焊工藝及連接機(jī)制研究.pdf

1、本文采用攪拌摩擦焊技術(shù)，對(duì)厚度為4mm的5A06鋁合金和厚度為2mm的316L不銹鋼進(jìn)行了搭接和對(duì)接焊接試驗(yàn)。針對(duì)普通對(duì)接接頭容易出現(xiàn)的缺陷，引入了基于“差高-偏置”原理的改進(jìn)型攪拌摩擦對(duì)接接頭新型式，設(shè)計(jì)了銑削式圓柱狀組合式攪拌頭成功的對(duì)鋁/鋼異種金屬進(jìn)行了焊接。該改進(jìn)型對(duì)接接頭能夠得到完整的鋁/鋼異種金屬焊接接頭，避免了普通對(duì)接接頭中容易出現(xiàn)的焊接界面根部未焊透的缺陷，消除了焊接界面根部的Hook鉤，同時(shí)也能降低攪拌頭的磨損，增加了

2、攪拌頭的使用壽命。焊后，通過(guò) OM、SEM、XRD和拉伸試驗(yàn)，顯微硬度等方法對(duì)焊縫組織和性能進(jìn)行了分析。
　　在鋁/鋼搭接焊接時(shí)，采用鋁合金板上置方式，在合理的焊接工藝規(guī)范條件下，能夠獲得完整的鋁/鋼攪拌摩擦焊接接頭。在鋁/鋼搭接焊接時(shí)，在焊接工藝規(guī)范為 n=1200r/min，v=60mm/min，△h=0.3mm時(shí)能夠獲得質(zhì)量較好的焊接搭接接頭，搭接接頭的抗剪切力為6.71KN。此時(shí)，焊縫表面光滑，焊縫界面處有良好的結(jié)合，焊縫

3、中沒(méi)有孔洞等缺陷；焊核區(qū)界面處有較小的Hook鉤，在搭接接頭中形成了機(jī)械互鎖結(jié)構(gòu)，有利于搭接接頭的連接。斷口呈現(xiàn)出解理-韌窩復(fù)合斷口形貌。
　　采用鋁/鋼改進(jìn)型對(duì)接接頭進(jìn)行對(duì)接焊接時(shí)，當(dāng)在焊接規(guī)范為 n=1500r/min，v=90mm/min，T=0.3mm時(shí)能夠獲得質(zhì)量最好的焊接接頭,接頭強(qiáng)度達(dá)到了293MPa。由于改進(jìn)型對(duì)接接頭比較有效的控制了焊接過(guò)程中的熱量，所以在界面處沒(méi)有出現(xiàn)金屬熔化現(xiàn)象，避免產(chǎn)生較多的金屬間化合物。界