搅拌头转速对铝合金搅拌摩擦焊焊缝金属流动行为影响的研究

2024铝合金为典型的Al-Cu系高强铝合金,因其良好的力学性能及耐腐蚀性能,被广泛应用于汽车及航空航天领域,在实际工程应用中,对其焊接性能就提出了更高的要求。目前,对2024铝合金的焊接大多采用搅拌摩擦焊,而工艺参数的选择直接决定焊缝成型质量,进而影响其使用性能。因此,对于其焊接工艺参数的研究极为重要。文章围绕2024铝合金搅拌摩擦焊工艺,通过数值模拟的方法研究搅拌头转速对焊缝金属流动的影响机理,优化焊接工艺参数达到提高焊接质量的目的。     

航空用铝合金搅拌摩擦焊的研究现状与趋势

在航空制造领域,铝合金的应用可以减轻结构重量、降低能耗、提高装备性价比等。随着搅拌摩擦焊焊接技术的不断发展,对于以前认为不可焊接的航空用高强铝合金都能焊接,且能形成高质量的焊缝,文章主要介绍了航空铝合金的应用,综述了航空用铝合金搅拌摩擦焊的研究现状及趋势。     

异种金属搅拌摩擦对接焊研究进展

搅拌摩擦焊在异种金属连接上有着重要运用,从焊接工艺参数、接头力学性能、界面金属间化合物层及材料流动等方面概述了近年来国内外异种铝合金、铝合金-钢、铝合金-镁合金、铝合金-铜合金、铝合金-钛合金搅拌摩擦对接焊,并论述了异种金属搅拌摩擦对接焊数值模拟技术的研究进展。指出了目前对异种金属搅拌摩擦对接焊数值模拟技术的研究存在如数值模拟方法、材料本构模型、热源模型和边界摩擦模型等方面的不足;提出今后要完善搅拌摩擦对接焊模型,为工程实际运用提供快捷可靠的技术支持。     

铝合金-钢搅拌摩擦焊温度场数值研究

针对以往搅拌摩擦焊数值模拟中采用的热源模型较为简单,不能很好反映出实际焊接过程中温度场的分布,而做试验又需要巨大投入的情况,课题组基于热弹塑性法和改良的热源模型,利用ABAQUS软件及其DFLUX子程序接口建立了304不锈钢和5052铝合金搅拌摩擦焊的数值模型,对铝合金-钢异种材料的搅拌摩擦焊过程进行了数值模拟,分析了焊接过程的温度场,同时对偏置量、转速和焊速3个焊接参数进行优化,发现在转速取500 r·min-1,焊速取80 mm/min,偏置量取2 mm的情况下,得到的焊接过程瞬态及稳态温度场均处于理想状态。模拟准确地预测了实际焊接过程中的温度变化,且对实际焊接过程中焊接参数的选择具有一定参考意义,减少了为得到合适参数而进行的大量试验的成本。模拟结果能指导和预测实际焊接过程。     

绿色焊接技术——搅拌摩擦焊发展及应用现状

搅拌摩擦焊（FrictionStirWelding,简称FSW）作为一项新型、绿色、节能的固相连接技术,近几年已成为国内外焊接领域研究与探讨的热点。本文就搅拌摩擦焊的技术特点、微观组织、应用现状等,以及搅拌摩擦焊在铝基合金、镁基合金、其他合金等方面的研究现状加以阐述,最后对搅拌摩擦焊在焊接技术领域中的发展前景进行展望。关键词：搅拌摩擦焊;铝基合金;镁基合金;发展前景     

单、双轴肩搅拌摩擦焊焊接接头性能对比与研究

分别采用单、双轴肩搅拌摩擦焊工艺对6mm厚7A05铝合金板材进行焊接实验,对比分析两种焊缝接头的金相组织、力学性能及显微硬度。实验结果表明,双轴肩搅拌摩擦焊能有效消除焊缝根部薄弱及未焊透等焊接缺陷,但双轴肩焊缝产生了非常明显的脆性倾向。双轴肩焊缝接头的抗拉强度可以达到母材的78%,达到单轴肩接头强度的84%。两种焊缝接头区域的显微硬度都低于母材,说明焊缝都发生了软化现象。     

5052铝合金搅拌摩擦焊残余应力场数值模拟研究

针对目前铝合金搅拌摩擦焊的焊后残余应力过大,且内部残余应力难以测量的现象,课题组提出了基于热弹塑性法和顺序热力耦合方式的搅拌摩擦焊应力模拟的热源模型、边界条件模型和有限元模型,采用正交设计的方法对影响残余应力3个主要因素进行数值模拟的设计,并对模拟结果进行试验验证。模拟与试验结果均表明合适的焊接参数(转速取1 000 r·min~(-1),焊速取120 mm·min~(-1),预热时间取3 s)能有效减小5020铝合金搅拌摩擦焊的焊后残余应力,且数值模拟得到残余应力与实际焊后残余应力结果较为吻合。     

浅谈航空航天中的铝合金焊接工艺

近些年来,随着航空航天的不断发展,对航天器材料的要求也越来越高,由于铝及铝合金密度小,强度好、易加工成型、弹性好、抗冲击性能好、耐腐蚀、耐磨、表面易着色、可回收再生等良好的物理化学性能,在航空航天工业中得到了广泛的应用。轻合金的广泛应用又促进了轻合金焊接工艺的发展,文章分别对铝及铝合金的钎焊,钨极惰性气体保护焊,熔化极惰性气体保护焊,搅拌摩擦焊,超塑成形/扩散连接进行了概述。     

2A14铝合金双轴肩搅拌摩擦焊工艺研究

为了获得性能良好的焊接接头,对厚为5 mm的2A14-T6铝合金进行双轴肩搅拌摩擦焊(bobbin tool friction stir welding,BT-FSW)工艺研究。采用一种特殊设计的搅拌头,通过正交试验方法,对2A14铝合金进行BT-FSW焊接试验;利用光学显微镜和电子万能试验机分析不同焊接参数下焊缝的组织形态和力学性能,得出优化后的工艺试验窗口。研究表明:BT-FSW焊缝组织特征与常规FSW明显不同,呈"哑铃型",随着焊速的增加,抗拉强度与延伸率先增加后降低,最大的抗拉强度在焊速为250 mm/min时获得,其抗拉强度约为239 MPa,达到了母材强度的54%,延伸率仅为3.2%,接头断在有细微裂纹的地方。这项研究表明此工艺试验方案是切实可行的。     

焊接技术在航空航天工业中的应用研究

焊接技术是航空航天工业中一种重要的加工工艺,是制造技术的重要组成部分。文章中作者指出航空航天工业中常用的焊接技术包括电子束焊、激光焊、搅拌摩擦焊、线性摩擦焊和扩散焊五种焊接技术,进而以当前应用较多的电子束焊为例对焊接技术航空航天工业中的应用进行了详细的探讨。     

搅拌摩擦焊的缺陷类型及其检测技术探析

随着工业科技的发展,工程制造对焊接工艺提出了更高的要求,搅拌摩擦焊作为一种高质量的焊接技术,被广泛应用在航空制造领域。但在焊接过程中,可能会出现孔洞、沟槽等焊接缺陷,严重制约着该项技术的推广,文章就搅拌摩擦焊的缺陷类型和检测技术进行了深入剖析,实现了对焊接缺陷的进一步控制。     

薄壁铝合金板搅拌摩擦焊焊缝成型工艺研究

研究搅拌摩擦焊工艺参数对0.5 mm和1mm厚的YL12铝合金焊缝成形的影响。结果表明,1mm厚板焊缝形貌好于0.5mm,在主轴转速较高,焊接速度相应匹配情况下可以弥补薄板热量散失速率大的影响,可以形成较好的焊缝形貌。铝合金薄板成型主要影响因素为主轴转速、焊接速度、板厚。     

焊接材料及工艺对铝合金焊接性能的影响

铝合金因其优良的金属性能被广泛应用于各种结构建设中。不同材料的铝合金也有着不同的焊接工艺,因此掌握铝合金焊接材料的性能特点以及不同的焊接工艺,对提高焊接接头的性能,不断扩大铝合金的适用范围有着深远的意义。文章从焊接材料和焊接工艺两方面论述了其对铝合金焊接性能的影响。     

搅拌摩擦焊双轴肩搅拌针产热模型与温度场研究

为了探究双轴肩搅拌摩擦焊接工艺参数对焊接过程中产热的影响,实现工艺优化,在实际焊接过程中,课题组将焊接工艺中的焊接速度和搅拌针旋转速度引入模型,并综合考虑上、下轴肩和搅拌针在焊接稳定阶段与工件不同的接触模型,分析搅拌针的受力状况,建立了搅拌针受力模型;基于受力模型建立了轴肩和搅拌针的产热模型,对该模型进行数值模拟;通过数值模拟的数据与实测数据对比分析,修改工艺参数中的搅拌针旋转速度,分析工艺参数与产热的关系。结果表明:建立的双轴肩搅拌摩擦焊产热模型可以准确预测实际焊接过程中产生的温度;此外,在一定范围内增加搅拌针旋转速度,焊接产生的温度也随之增加并且在焊缝中心温度呈哑铃状分布。     

浅析7E04铝合金铸造缺陷

在工业中,铝合金是一种应用非常广泛的结构材料,在很多的行业生产中得到了应用,尤其在航空航天以及机械制造业。在科学技术不断发展过程中,工业发展速度越来越快,因此,对铝合金焊接结构件需求量也在不断增加,因此,对铝合金的焊接问题进行研究非常必要。铝合金应用范围非常广泛,而且,在焊接技术方面也进行了提高,这样能够更好的促进工业生产。7E04铝合金在进行铸造的时候,成型的难度非常大,而且,在使用过程中经常会出现裂纹和疏松的问题,导致这种材料在使用过程中会出现的问题非常多。7E04铝合金在使用的时候出现了非常严重的缺陷,因此,文章对不同的铸造工艺进行了分析,这样对改善其使用性能非常有利,同时,对优化铝合金的铸造工艺非常有利。     

高速列车铝合金车体薄板焊接研究现状

铝合金薄板焊接是铝合金焊接的技术难题之一,本文对高速列车铝合金车体薄板焊接技术的研究现状进行阐述,并对高速列车铝合金车体薄板焊接的研究方向进行展望。     

先进焊接技术发展现状与趋势

目前先进的焊接技术包括无人工厂用的编程型焊接机器人、电子束焊接、激光焊、搅抖摩擦焊等,这些先进的焊接技术在核工业、航空航天工业、船舶工业、汽车工业等领域正在发挥着越来越重要的作用。     

驱动摩擦焊在卷绕头长套生产中的应用

在众多的焊接技术中摩擦焊是一种高效的焊接方法,它具有焊接质量高、成本低、生产效率高、清洁环保等优点。本文对驱动摩擦焊在卷绕头长套生产中的实际应用作了具体的阐述。     

铝合金焊接技术研究进展

铝合金具有强度高、耐腐蚀性强、导热性好、易成型、重量轻等优点,使其可以广泛用于社会中的各个生产、生活领域,而铝合金结构的焊接工艺比钢铁的焊接要复杂的多,因此对于铝合金焊接工艺的好坏成为影响铝合金实际应用的重要条件。文章介绍了在铝合金的焊接中面临的问题,从工艺特点的角度阐述了几种铝合金的传统焊接技术和最新焊接技术。     

铝合金焊接技术研究进展

铝合金具有强度高、耐腐蚀性强、导热性好、易成型、重量轻等优点,使其可以广泛用于社会中的各个生产、生活领域,而铝合金结构的焊接工艺比钢铁的焊接要复杂的多,因此对于铝合金焊接工艺的好坏成为影响铝合金实际应用的重要条件。文章介绍了在铝合金的焊接中面临的问题,从工艺特点的角度阐述了几种铝合金的传统焊接技术和最新焊接技术。