攪拌摩擦焊搭接接頭界面遷移行為的研究.pdf

1、本文對(duì)LY12(CZ)鋁合金攪拌摩擦焊搭接焊縫進(jìn)行了研究，通過(guò)對(duì)焊縫截面形貌進(jìn)行觀察，對(duì)焊縫中的遷移界面的特征進(jìn)行了分析，總結(jié)了攪拌頭形狀及焊接工藝參數(shù)對(duì)遷移界面形貌的影響；對(duì)焊縫進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，分析了遷移界面形貌對(duì)焊縫拉伸性能的影響；以鋁箔作為標(biāo)示材料，研究了焊縫中的塑性金屬遷移行為，對(duì)遷移界面的形成過(guò)程作出了分析；最后對(duì)焊縫中的遷移界面的控制從焊接參數(shù)及焊接工藝兩個(gè)方面提出優(yōu)化方案。
　　研究結(jié)果表明：攪拌摩擦焊搭接接頭中的遷移

2、界面實(shí)質(zhì)為一種未熔合缺陷，前進(jìn)邊發(fā)生遷移生成遷移界面的原始搭接界面長(zhǎng)度要小于返回邊；左螺紋攪拌頭所焊焊縫遷移界面都向上遷移，右螺紋攪拌頭所焊焊縫遷移界面都向下遷移，焊縫中返回邊遷移界面的垂直遷移量要大于前進(jìn)邊；界面的垂直遷移量隨著攪拌針長(zhǎng)度的增加而增加，隨著旋轉(zhuǎn)速度的減小和焊接速度的增加而增加。
　　剪切斷裂試樣發(fā)生的是脆性斷裂，而拉伸斷裂試樣發(fā)生的是塑性斷裂，所有試樣中的遷移界面斷口均為脆性斷口；遷移界面的垂直遷移量對(duì)焊縫的性能

3、影響最大，且垂直遷移量越大，焊縫的拉伸性能越差。
　　攪拌摩擦焊焊縫金屬三維流動(dòng)可以用“三股流”金屬流動(dòng)模型來(lái)進(jìn)行說(shuō)明，這三股金屬流分別為：攪拌針前方到后方的“驅(qū)動(dòng)流”、攪拌針兩側(cè)“擠壓流”和軸肩下面“摩擦流”。攪拌摩擦焊搭接焊縫中的界面發(fā)生遷移具有以下幾個(gè)特征：遷移界面的遷移方向取決于攪拌針表面的螺紋類型；在攪拌頭相同的焊接條件下，遷移界面的垂直遷移量取決于單位時(shí)間內(nèi)攪拌針垂直方向遷移的金屬量；固定攪拌頭的情況下，遷移界面向焊核