裝甲鋼復合熱源攪拌摩擦焊裝置與工藝研究.pdf

1、攪拌摩擦焊作為一種固相焊接方式，擁有諸多傳統(tǒng)熔焊所不具備的優(yōu)勢，在鋁合金等低熔點合金的焊接應(yīng)用中已得到廣泛的推廣，但對于高熔點、高強度合金的攪拌摩擦焊接，目前尚處于研究階段。本文針對裝甲鋼的材料特性，設(shè)計了相應(yīng)的攪拌頭以及復合熱源焊接系統(tǒng)，對于復合熱源攪拌摩擦焊的預(yù)熱溫度場以及焊接工藝進行了研究。
　　616裝甲鋼屬于超高強鋼的一種，抗拉強度大于1300MPa，微觀組織為鐵素體+珠光體。焊接時易出現(xiàn)裂紋，通常采用奧氏體不銹鋼填絲焊

2、或奧氏體不銹鋼焊條焊接，一般意義上認為是異種材料的焊接，焊后存在較高的殘余應(yīng)力，易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋和疲勞裂紋。本文以616裝甲鋼為研究對象，通過模擬和實驗的方式，實現(xiàn)了616裝甲鋼的復合熱源攪拌摩擦焊。
　　本文基于SYSWELD焊接模擬軟件，模擬了預(yù)熱溫度場的分布，研究了各預(yù)熱參數(shù)對于預(yù)熱溫度場中溫度分布的影響以及峰值溫度、第二峰值溫度、溫度變化拐點等特征參數(shù)的變化規(guī)律，初步確定了復合熱源攪拌摩擦焊的工藝窗口。
　　本文研

3、究了基于電弧、背部加熱墊板復合攪拌摩擦焊系統(tǒng)的焊接工藝，攪拌頭由氮化硅粉末燒結(jié)而成。合適的焊接參數(shù)范圍是:預(yù)熱電弧電流為30-40A，攪拌頭轉(zhuǎn)速為1000-1200r/min，焊接速度為30-45mm/min。在此范圍內(nèi)，得到表面與內(nèi)部成形均良好的焊縫，有效地避免了孔洞、飛邊、表面氧化等缺陷。焊接接頭的熱影響區(qū)和焊核區(qū)以鐵素體+珠光體為主，存在一定量的馬氏體，焊縫組織均勻，各區(qū)域的晶粒尺寸均遠小于熔焊條件下的晶粒尺寸。
　　焊接接