攪拌摩擦焊搭接焊縫界面遷移及接頭性能的研究.pdf

1、本文采用攪拌針長度為3.3mm的左、右螺紋攪拌頭，對3mm厚的LY12(M)、LF6和LY12(CZ)進行同種及異種鋁合金的攪拌摩擦焊搭接試驗，研究攪拌頭形狀、焊接工藝參數(shù)和材料性能對搭接界面遷移的影響，并測試搭接接頭的拉剪性能。通過水平標識材料試驗，觀察焊縫塑化金屬在厚度方向上的流動行為，結(jié)合攪拌頭對塑化金屬的作用力，分析搭接界面的遷移機制。
　　研究結(jié)果表明：攪拌頭形狀、焊接工藝參數(shù)和材料性能是影響搭接界面遷移的重要因素，采用

2、左螺紋攪拌頭，界面向上遷移的高度較采用右螺紋攪拌頭時界面向下遷移的高度大。采用右螺紋攪拌頭，隨攪拌針直徑的增大，焊縫有效搭接寬度增大，界面遷移高度先增大后減小。隨軸肩下壓量和焊接速度的增大，焊縫厚度方向上塑化金屬流動的“抽吸-擠壓”效應(yīng)增強，界面遷移高度增大；焊接速度增大至47.5或60mm/min時，繼續(xù)增大焊接速度，“抽吸-擠壓”效應(yīng)減弱，界面遷移高度減小。對于異種鋁合金的搭接，屈服強度和熱導(dǎo)率是影響搭接焊縫界面遷移的重要因素，屈服

3、強度較小的鋁合金置于下板時，界面遷移高度較??；熱導(dǎo)率較小的鋁合金置于下板時，界面變形寬度較小。
　　焊縫塑化金屬的遷移行為是影響搭接界面遷移的根本原因，焊核兩側(cè)的遷移界面是由于攪拌頭作用引起的在焊縫水平方向上塑化金屬的旋轉(zhuǎn)摩擦作用、焊縫厚度方向上塑化金屬流動的“抽吸-擠壓”效應(yīng)和攪拌針端面塑化金屬的擠壓作用三者的共同作用形成的，其中“抽吸-擠壓”效應(yīng)是影響搭接界面遷移高度的主要原因。
　　拉剪試驗結(jié)果表明：焊核兩側(cè)的遷移界面