攪拌摩擦焊攪拌頭的損傷機理及壽命預(yù)測.pdf

1、攪拌摩擦焊是一種新型的金屬固相焊接技術(shù)，與傳統(tǒng)熔焊相比，其具有高效、環(huán)保、低能耗等諸多優(yōu)點。除此之外，攪拌摩擦焊還可以焊接傳統(tǒng)熔焊難以焊合的鋁鎂等高強度航空航天材料，并被譽為“繼激光焊后最具革命性的連接技術(shù)”。
　　攪拌頭作為焊接過程中的主要工具，直接參與焊接過程，所以攪拌頭在焊接過程中的突然斷裂或損壞，將會影響焊接質(zhì)量，嚴重的甚至直接導(dǎo)致被焊接工件報廢。為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，傳統(tǒng)的方法是在焊接前對攪拌頭進行焊接實驗，得到攪拌頭

2、的使用壽命，在達到使用壽命前對攪拌頭進行更換，這種方法費時費力而且實驗成本較高。因此，研究攪拌頭的損傷機理，對其使用壽命進行預(yù)測，對降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率具有巨大的意義。
　　本文對在焊接鋁合金工件中發(fā)生斷裂的攪拌頭的斷口進行失效分析，利用光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡鏡對斷口進行觀察，判斷攪拌頭的斷裂失效原因為疲勞斷裂;分析攪拌頭在焊接過程中的受力，建立攪拌頭在扎入階段和穩(wěn)定焊接階段焊針和軸肩的受力數(shù)學(xué)模型;利用三維繪圖軟件Soli