材料性能對鋁合金攪拌摩擦焊焊縫塑性金屬流動行為的影響.pdf

1、本文采用同種狀態(tài)、異種狀態(tài)對接焊和異種狀態(tài)交替疊層的方式，對LY12(M)和LY12(CZ)兩種熱處理狀態(tài)的鋁合金進行攪拌摩擦焊試驗，通過觀察焊縫宏觀形貌和接頭金屬的三維流動狀態(tài)，分析材料性能對焊縫成形的影響，完善焊縫成形理論。
　　研究結果表明：材料的強度、硬度等機械性能是影響焊縫塑化金屬流動和焊縫成形的重要因素。改變材料性能，造成攪拌針周圍焊縫金屬的變形條件不同，對焊縫塑化金屬產生不同的約束作用，從而影響金屬流動和焊縫成形。“

2、抽吸-擠壓”效應受母材金屬軟性約束作用影響，硬度強度大的同種母材金屬焊接時對塑化金屬的約束作用較明顯，“抽吸-擠壓”效應減弱，形成擠壓區(qū)較小。而異種鋁合金對接焊，將LY12(M)鋁合金置于前進邊時，焊核區(qū)塑化金屬向變形抗力較小LY12(M)母材一側流動量多。
　　材料性能不同時，焊縫塑化金屬的流動還與攪拌頭形狀和焊接工藝規(guī)范參數有關。增大攪拌針表面螺距導致“抽吸-擠壓”效應增強，洋蔥環(huán)更易于在焊縫厚度方向上擴張，表現(xiàn)為橫截面上焊核

3、寬度和高度都逐漸增大。但因兩側異種狀態(tài)鋁合金的約束作用不同，返回邊采用變形抗力較大的LY12(CZ)鋁合金，所以同一螺距下，返回邊的焊核高度小于前進邊。軸肩下壓量不同時，同一螺距攪拌頭焊接所得到的焊核寬度和高度都隨著下壓量的增大而逐漸增大。改變工藝參數也可以改變擠壓區(qū)的形狀，從而影響金屬流動狀態(tài)和焊縫成形。
　　異種鋁合金的三維流動結果表明，在異種金屬焊縫不同厚度水平面或焊接不同階段的橫截面上，隨著離攪拌針中心距離的減小，焊縫兩邊