简介:摘要铝合金,尤其是2XXX和7XXX系列硬铝和超硬铝合金,具有良好的耐蚀性、导电性、延展性,且外形美观等一系列性能优点。随着材料科学、加工技术的发展,铝合金在工业中的比重越来越大,应用范围也越来越广泛。铝合金的最主要连接方法是焊接,在现有的焊接方法中,搅拌摩擦焊技术(frictionstirwelding,简称FSW)以变形小、焊缝力学性能好、易于实现工业自动化等优点成为铝、镁合金焊接的最好方法之一。通常认为,FSW技术成形的焊件变形及残余应力较小。但对于较大尺寸的焊件,变形及残余应力都不可忽略。尤其在焊件后期使用过程中,变形及残余应力存在对焊件疲劳性能的影响巨大,因此开展FSW技术的变形研究具有重要意义。本文针对航空用7022铝合金平板进行了FSW试验,检测并记录了相关参数,采用三坐标测量仪测量平板变形情况。同时利用有限元软件,模拟仿真焊件温度场、应力及变形情况。比较试验和仿真结果的差异,为大型复杂结构焊接件的变形提供了研究基础。
简介:摘要: 本文采用搅拌摩擦焊接方式,通过对五种常见的热塑性塑料与两种常见的铝合金进行分组焊接,对比在不同焊接速度、搅拌头旋转速度等不同参数情况下的焊接效果,选择最适合焊接的热塑性塑料种类,并进行抗拉测试,分析其抗拉性能,并在显微镜和光学显微镜视角下,探究铝合金和热塑性塑料搅拌摩擦接头组织结构,发现其常出现的缺陷包括飞边、粗糙、孔洞和裂缝等,对加强我国对焊接质量的把控具有重要意义。
简介:Mostoftheinvestigationsregardingfrictionstirwelding(FSW)ofaluminumalloyplateshavebeenlimitedtoabout5to6mmthickplates.InpriorworkconductedthevariousaspectsconcerningtheprocessparametersandtheFSWtoolgeometrywerestudiedutilizingfrictionstirweldingof12mmthickcommercialgradealuminumalloy.Twodifferentsimple-tomanufacturetoolgeometrieswereused.TheeffectofvaryingweldingparametersanddwelltimeofFSWtoolonmechanicalpropertiesandweldqualitywasexamined.Itwasobservedthatinordertoachieveadefectfreeweldingonsuchthickaluminumalloyplates,toolhavingtrapezoidalpingeometrywassuitable.Adequatetensilestrengthandductilitycanbeachievedutilizingacombinationofhightoolrotationalspeedofabout2000r/minandlowspeedofweldingaround28mm/min.Atverylowandhighdwelltimetheductilityofweldedjointsarereducedsignificantly.
简介:采用搅拌摩擦点焊对Al5052铝合金和C27200铜合金进行异种材料焊接,并研究材料有效焊接的工艺窗口如旋转速率-停留时间图和旋转速率-插入深度图。采用中心复合设计模型,建立了预测拉伸剪切失效载荷和界面硬度随旋转速率、插入深度和停留时间变化的经验模型。采用95%置信度的ANOVA分析对模型进行验证。采用响应曲面法对所得模型进行优化,以得到最大拉伸强度和最小界面硬度。在最佳条件下,焊接接头的最大拉伸剪切失效载荷为3850N,最小界面硬度为HV81。验证实验表明所得模型的预测误差小于2%。所得工艺窗口可为设计工程师选择搅拌摩擦点焊工艺参数提供参考,以获得良好的接头。