异种铝合金搅拌摩擦焊工艺研究

以厚度为5 mm的铸造铝合金ZL114和变形铝合金6061为研究对象进行搅拌摩擦焊对接试验,设计正交试验研究了焊接参数对ZL114/6061异种铝合金搅拌摩擦焊接头形貌和力学性能的影响。结果表明,搅拌头转速对焊接接头强度影响最大,搅拌头行走速度次之,下压量影响最小。当搅拌头转速为1 200 r/min、行走速度为200 mm/s、下压量为0.1 mm时可获得较好焊接接头性能,接头平均抗拉强度为285 MPa,达到母材强度的89%以上,接头伸长率为9.17%,达到母材伸长率的54%以上;焊核区晶粒呈细小分布,热力影响区晶粒呈细长分布,硬度最低。焊接接头拉伸断裂形式呈现韧-脆混合断裂。     

铜铝异种金属钎焊工艺研究

由于Sn基钎料对硬铝的润湿性差及焊后服役过程钎焊接头耐腐蚀性降低的问题,因此制备高可靠性的大面积、高致密度的铜铝异种金属的钎焊接头是非常困难的。本文研究了铜与硬铝之间的钎焊连接工艺,提出了在硬铝表面化学镀Ni-P的方法,并且采用炉中钎焊来保证钎焊温度的均匀。试验结果表明:采用这一工艺方法可以很好地实现铜与硬铝之间的钎焊连接,所获得的钎缝没有明显的钎焊缺陷;在Ni-P/Sn-5Sb钎料界面形成(Ni,Cu)3Sn4相,而在Cu/Sn-5Sb钎料界面形成扇贝状的Cu6Sn5相。     

铝/铜异种金属搅拌摩擦焊研究

搅拌摩擦焊作为一种固相焊接技术,它可以克服铝/铜在熔化焊接中的缺陷,提高接头质量,促进铝/铜异种金属在工业领域的应用。从搅拌摩擦焊焊接工艺、接头组织与性能等方面,综述了铝/铜异种金属搅拌摩擦焊技术在近几年的研究进展,总结了有待深入研究的问题。     

2195铝锂合金搅拌摩擦焊工艺

试验研究了8 mm厚2195-T8铝锂合金板材搅拌摩擦焊工艺,分析了不同搅拌针结构设计对焊缝内部质量的影响,研究了工艺参数对接头表面成形的影响,测试了接头的力学性能。结果表明,使用圆锥螺纹+三个斜面结构的搅拌针焊接,接头内部质量更好;在室温和低温(-196 ℃)条件下,接头抗拉强度和断后伸长率都呈现出随焊接速度的增加先增加后减少的趋势,当焊接速度为100 mm/min时,室温和低温(-196 ℃)下接头抗拉强度、断后伸长率都达到最高值,接头抗拉强度分别为428 MPa,538 MPa,断后伸长率分别为4.9%,7.4%;接头断裂位置位于热影响区,断口呈45°剪切断裂,断裂部位有明显颈缩。     

塑料板材搅拌摩擦焊工艺

以6mm和8mm聚氯乙稀板材为研究对象,用搅拌摩擦焊方法进行了工艺可焊性试验。试验证明,一定厚度的塑料板,不开坡口,用搅拌摩擦焊方法可一次焊成。虽然影响接头质量的因素很多,但只要焊接参数选择恰当,就能获得令人满意的焊接接头。     

高强铝锂合金的搅拌摩擦焊工艺研究

研究了不同焊接工艺参数下高强铝锂合金搅拌摩擦焊接头的力学性能、断口形貌及显微组织。接头强度和伸长率均随焊速的增加先增加后减小，在焊速为200mm/min时，接头强度最高，接头强度系数为67％；伸长率也最高，达14.4％。经过时效处理接头强度系数提高到72.5％。分别对强度最高和最低的接头断口形貌、显微组织进行对比，分析两个参数下接头强度不同的原因。     

铝锂合金无减薄搅拌摩擦焊工艺研究

基于轴肩静止的搅拌摩擦焊工艺方法,研制并优化分体式搅拌工具,以铝锂合金为对象,研究其焊接工艺参数、微观组织与接头性能,实现了高质量连接,探索出焊接无倾角、焊后无减薄的新型搅拌摩擦焊焊接方法。该方法在轴肩静止的条件下,不仅能够获得力学性能优异的焊接接头,还能达到焊接过程无飞边、焊后表面光洁度好、无减薄的预期目的,未来可能会将搅拌摩擦焊应用领域拓宽至对表面构型要求严苛的铝合金结构件焊接。     

铝-钢异种金属搅拌摩擦焊研究

搅拌摩擦焊是一种新型的固相焊接方法,在异种材料连接方面有广阔的应用前景。本文从搅拌摩擦的工艺、性能及组织三方面分别介绍了铝-钢搅拌摩擦焊的研究进展,为其深入研究提供了依据。采用搅拌摩擦焊,异种金属铝-钢可以实现连接,但工艺参数选择范围较小,钢置于前进边时,铝-钢更易连接。由于铝一钢物理性能的差异,二者流动状态不同,焊核两侧呈现不同结构,接头的力学性能由于脆性金属间化合物的存在而降低。通过改变热输入或添加第三组元等微量元素的办法可以改善接头的力学性能。     

ABS板搅拌摩擦焊工艺研究

采用热塑性塑料ABS作为焊接材料,研究了搅拌摩擦焊工艺参数对其焊接接头力学性能的影响。结果表明,工艺参数与性能之间有明显的关联性,采用1300 r/min转速、0.05 mm下压量、20 mm/min焊接速度,接头宏观表面成型良好,且焊接后板材整体基本无翘曲,可以实现有效连接。断面分析表明,在不同焊接参数下接头断裂方式不同,断面出现明显的分层现象。     

稀土镁合金搅拌摩擦焊工艺研究

采用带螺纹搅拌头对8 mm厚Mg-Gd-Zn稀土镁合金板进行搅拌摩擦焊接试验。结果表明,当焊接速度增大时,焊接接头的抗拉强度和伸长率增加,屈服强度减小;拉伸试样的焊核区均为细小的等轴晶组织,强化相MgGd_3、GdZn沿晶界弥散分布;热机影响区为塑性流变组织,其织构形态与母材的有较大差异;焊接速度增大时,焊缝晶粒尺寸减小。     

2519铝合金搅拌摩擦焊工艺研究

采用搅拌摩擦焊方法对2519铝合金厚板进行了焊接实验,结果表明:搅拌头旋转速度与焊接速度的比值(n/v值)是影响焊缝质量的关键性因素,当n/v值为13.3时,焊缝力学性能最佳,当n/v值在最佳值的85%～115%范围内时,焊缝显现出良好的力学性能.     

铝/钢异种金属CMT熔钎焊工艺研究

进行了4 mm厚的铝/钢CMT搭接焊,研究了焊接工艺参数对焊缝成形及接头组织与力学性能的影响。结果表明:合适的焊接工艺可得到力学性能较好的焊接接头;焊接接头在焊趾处会形成富锌区,富锌区主要由Al-Fe-Zn三元化合物和铝锌α固溶体组成。     

塑料板的搅拌摩擦焊工艺研究

主要对塑料板的搅拌摩擦焊工艺进行了探索,研究了主要的工艺参数（包括搅拌头的形状、搅拌头的旋转速度、焊接速度、轴肩下压量和主轴倾角）对塑料焊缝成形的影响,并对焊后成形较好的试样进行了力学性能试验和焊缝横截面的宏观分析.结果表明,当工艺参数选择合适时,可以得到光滑、美观和无缺陷的焊缝,接头的抗拉强度可达到母材的90%以上.     

7055铝合金搅拌摩擦焊工艺

利用正交试验法研究搅拌摩擦焊工艺参数对4 mm厚7055-T6铝合金对接接头力学性能和显微组织的影响。结果表明:焊接速度对接头抗拉强度影响最大,旋转速度和压入量依次减小;最优参数焊接的试样的抗拉强度为475.5 MPa,接头强度系数0.788;焊缝的显微硬度低于母材,呈"W型"分布;在正弯角约75.4°和背弯角约62.1°时出现开裂。     

铜/钢异种金属CMT熔钎焊工艺研究

采用CMT焊接方法对铜/钢异种金属熔钎焊工艺进行试验研究。试验发现为避免钢母材的熔化与抑制钢的晶间渗透现象,焊接电流应低于170 A。在此基础上采用正交试验方法对模拟实际工况的工艺参数进行了优化设计,最优工艺参数分别为焊接电流140~160 A、焊接速度40~50 cm/min、工件倾斜角40。,偏移量为0。优化的工艺参数可使接头抗拉强度最高可达272 MPa,且断裂于铜侧母材。     

聚丙烯板材搅拌摩擦焊工艺

为了获得更好的连接效果,采用先进的搅拌摩擦焊方法,对10 mm厚的聚丙烯板材工艺焊接性进行了试验.采用头部直径D1=10 mm和轴肩直径D2 =30 mm的搅拌头,在旋转速度n=3 000 r/min,焊接进给速度v=25 mm/min时,焊缝成形效果最好.结果表明,对于一定厚度的聚丙烯板材,只要焊接参数选用恰当,采用搅拌摩擦焊就能形成良好的焊缝.     

6061铝合金搅拌摩擦焊工艺

采用搅拌摩擦焊方法对板厚6mm的6061铝合金板在不同参数下进行焊接,研究6061铝合金搅拌摩擦焊工艺以及主要参数对焊缝成形和接头力学性能的影响,观察焊接接头的金相组织,通过硬度分布测试分析焊接接头的力学不均匀性.结果表明:压入量过大或过小时容易造成焊接接头成形差等缺陷,压入量为0.3 mm时可以获得优质的焊缝成形;搅...     

铝/铜异种材料搅拌摩擦铆接工艺

铝/铜异种材料的搅拌摩擦点焊接头的焊核区会存在较多的金属间化合物。为了减少这些硬脆且连续的金属间化合物对接头抗拉强度的影响,在搅拌摩擦点焊的基础上提出一种新型搅拌摩擦铆接技术。焊接中铝板(上板)预制孔中填充铜柱,使用旋转搅拌头下扎实现连接。研究结果表明,接头中未出现常规搅拌摩擦点焊中的Hook缺陷,铜柱的存在避免了铝板/铜板搭接界面处异种材料的混合,同时匙孔周围产生的铜层可以增加接头的机械互锁能力。铝板/铜柱垂直界面处发生原子扩散行为,形成由CuAl2以及CuAl组成的金属间化合物层。基于机械互锁与冶金结合的搅拌摩擦铆接技术可获得铝/铜异种材料的高质量接头。     

铝/铜异种金属双面搅拌摩擦焊接成形及接头力学性能

对12 mm厚的1060纯铝与T2紫铜进行了双面搅拌摩擦焊接,研究了焊接速度对焊缝成形与接头力学性能的影响。结果表明：在搅拌头转速为600 r/min的条件下,当焊接速度为30～50 mm/min时,焊接速度对接头力学性能影响较小,接头均断裂于铝母材一侧;当焊接速度为30 mm/min时,获得了无缺陷的焊接接头;当焊接速度为40～50 mm/min时,接头出现扁平状小孔洞缺陷,此时,由于搅入焊缝的铜与铝混合形成复合材料结构,增强了焊缝性能,因此,其接头强度仍高于纯铝母材的;当焊接速度超过60 mm/min时,热输入降低引起材料流动不足,在接头内形成贯穿焊缝的孔洞缺陷,使接头承载面积减小,抗拉强度降低。搅拌区中部受到搅拌头两次热力搅拌作用,硬度最高。此外,由于第一道焊缝引起工件变形,在相同下压量的情况下,第二道焊缝相对于第一道焊缝压力略低、热输入较小,使得焊缝底部(即第二道焊缝)的硬度低于焊缝上部(即第一道焊缝)的,且第二道焊缝更易出现孔洞缺陷。综合考虑焊接效率和接头性能,50 mm/min为最优焊接速度,此时接头性能与铝母材的相当,抗拉强度为75.6 MPa,伸长率为26%。