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搅拌摩擦焊接参数的设定

时间: 2018-08-28 15:25 浏览次数: 来源:世佳博搅拌摩擦焊接设备

  搅拌头的转速是影响搅拌摩擦焊接热源的主要因素之一; 当转速较低时,产生的摩擦热不足以使材料塑化,不能实现固相连接并在焊缝中形成孔洞;随着转速的提高,摩擦热逐渐增大,热塑性流动层由上而下逐渐增大,孔洞逐渐减小直至消失,形成致密的焊缝。但转速过高将导致焊针周围以及轴肩下面的材料温度达到或超过熔点,也无法形成固相连接。
 

  焊接速度是搅拌摩擦焊接中搅拌头在焊件中向前移动的速度,不同焊接条件所选的焊速也不同。若焊速过低,搅拌头所产生的热量使焊接温度过高,焊核区金属的温度达到或超过熔点,易产生液化裂纹,同时焊缝表面凹凸不平;若焊速过高,所产生的热量不足以使搅拌头周围的金属达到塑化状态,焊缝内部就易形成孔洞。因此,应根据待焊材料、板厚及转速选择合适的焊接速度。搅拌摩擦焊接过程中单位长度的热输入量和材料的塑性流变状态是决定焊缝质量的关键因素。

  以 6mm 厚装甲铝板的搅拌摩擦焊项 目为背景, 通过试验的方法确定出在特定型号搅拌头的焊接作用下,6mm厚的 7A52 铝合金薄板的搅拌摩擦焊对接优良工艺参数窗口。分析不同的焊接参数对于焊缝成形及性能的影响,找出影响规律。通过组织分析等方法解释组织是如何影响焊接接 头的力学性能,并初步利用 FLUENT 模拟软件模拟搅拌摩擦焊焊接过程中金属流动情况, 与组织分析相结合,更加全面地分析焊接接头质量的影响因素。

  通过改变搅拌头转速、焊接速度以及轴肩下压量这三个焊接参数,对特定型号的搅拌头进行对接焊接试验。观察焊后焊缝的成形情况,并对焊缝进行拉伸及弯曲性能 测试, 确定在搅拌头倾角为 2.5°的情况下, 搅拌摩擦焊的优良工艺窗口。通过金相组织以及断口形貌分析,初步解释上述三个工艺参数对于焊缝成形以及力学性能的影响。在 FLUENT 模拟软件中,建立搅拌摩擦焊的模型,了解在焊接过程中金属流动状况,分析流动情况对于金属组织分布的影响。