鋁合金攪拌摩擦焊焊縫中S曲線的研究.pdf

1、鋁合金攪拌摩擦焊過程中，當(dāng)焊接規(guī)范參數(shù)選取不當(dāng)時，攪拌摩擦焊接頭中會出現(xiàn)一種S形狀的缺陷，影響了鋁合金攪拌摩擦焊接頭在航空航天、汽車、船舶等工業(yè)領(lǐng)域的推廣及應(yīng)用。本課題以鋁合金為試驗(yàn)材料，分別采用圓柱光面、圓柱右螺紋、圓柱左螺紋攪拌頭進(jìn)行工藝試驗(yàn)，分析S曲線的形成規(guī)律；用掃描電鏡對S曲線進(jìn)行觀察，總結(jié)出鋁合金中S曲線的顯微結(jié)構(gòu)；通過對比有、無S曲線試樣的接頭力學(xué)試驗(yàn)結(jié)果，分析S曲線如何影響接頭性能，為鋁合金接頭中的S曲線的應(yīng)用提供理論依

2、據(jù)。
　　通過對比平鋪焊、銑去和不銑去對接面氧化膜后所焊焊縫橫截面宏觀形貌，發(fā)現(xiàn)去除對接面氧化膜后，焊縫中不會出現(xiàn)S曲線。通過SEM觀察發(fā)現(xiàn)S曲線由黑色連續(xù)的細(xì)線組成，能譜分析其主要成分是氧和鋁，因此確定S曲線來源于對接面氧化膜。
　　圓柱光面攪拌頭焊接時，焊縫中的塑化金屬以層流為主，對接面上的氧化膜受軸肩和攪拌針的旋轉(zhuǎn)摩擦作用；圓柱右螺紋攪拌頭焊接時，對接面上的氧化膜受焊縫上部軸肩的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動、攪拌針與原焊接面之間的相互作用

3、以及焊縫上部金屬朝遠(yuǎn)離焊縫中心線的方向的綜合作用。
　　圓柱光面攪拌頭焊接時，當(dāng)焊接速度一定，增大攪拌頭旋轉(zhuǎn)速度，S曲線向前進(jìn)邊水平方向延伸的距離增大；當(dāng)攪拌頭旋轉(zhuǎn)速度一定，增大焊接速度，S曲線向前進(jìn)邊方向水平延伸的距離減小。圓柱右螺紋攪拌頭焊接時，當(dāng)焊接速度一定，增大攪拌頭旋轉(zhuǎn)速度，S曲線向下延伸的角度減?。划?dāng)攪拌頭旋轉(zhuǎn)速度一定，增大焊接速度，S曲線向下延伸的的角度增大。
　　含有S曲線的拉伸試樣都沿焊縫中的S曲線斷裂，斷