搅拌针偏移量对A356/6061铝合金搅拌摩擦焊的影响

对6mm厚的A356-T6/6061-T6异种铝合金的搅拌摩擦焊工艺进行了试验研究,采用OM、SEM、万能拉伸试验机、显微硬度仪等分析了搅拌针偏移量对搅拌摩擦焊接头组织和性能的影响。研究结果表明:搅拌针的偏移量在-0.4~0.4mm范围内均可获得外表美观、内部无明显缺陷的搅拌摩擦焊接头;焊核区两种材料的分界线非常清晰,分别由焊核区、热机影响区和热影响区组成,混合区主要分布在前进侧的焊核区;焊核区由晶粒细致的等轴晶组成,随厚度方向从上而下细化程度逐渐增加。搅拌针向6061侧偏移,有利于焊核区面积、接头强度以及延伸率的增加。当搅拌针向6061偏移0.4mm时,焊核区较-0.4mm时面积增大10%,接头强度和延伸率分别达到210MPa和8.8%,分别为A356母材的74.6%和65.2%;同时,接头断裂位置由返回侧逐渐向前进侧转移,断口位置与焊缝区最低硬度区相吻合;向A356侧偏移时,两侧的热影响区宽度变窄,硬度值增大。     

搅拌摩擦焊辅助Al/Zn/Mg接头扩散连接

对2mm厚的AZ31B镁合金和6061铝合金平板进行添加夹层Zn的搅拌摩擦诱导扩散连接实验。通过SEM,EPMA,XRD,拉伸实验和维氏硬度测试研究Al/Zn/Mg搭接接头显微组织和力学性能。结果表明:当旋转速率合适时,扩散层存在Al富集区,Al5Mg11Zn4层及Mg-Zn共晶区;而旋转速率较低时,扩散层存在残留的Zn层;旋转速率过大时,扩散层出现Al-Mg系金属间化合物。由于扩散层主要为金属间化合物,其显微硬度明显高于母材。Zn箔的加入提高了Al/Mg搭接接头的力学性能。断口观察分析表明,接头失效发生在靠近Al侧的扩散层上。     

搅拌熔铸法制备云母片晶/Mg复合材料

本文对采用原位反应法—熔融搅拌方法制备高性能云母片晶/Mg复合材料进行了实验研究,该实验基于Mg-Si、Mg-SiO_2系统的反应热力学理论,在镁合金中加入云母粉,利用Mg-Si合金结晶的特点,使云母粉与镁在凝固过程中反应原位生成Mg_2Si增强相进而获得的合成镁基复合材料。同时,针对合成镁基复合材料的相组成和组织结构等的分析,利用了X-射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜、高温摩擦磨损等高精度科学设备,对云母加入量对复合材料性能造成的影响进行了探讨。     

铝/钢异种材料搅拌摩擦焊研究进展

由于铝、钢的物理化学性质存在巨大差异,铝/钢的连接是焊接领域的难点问题。搅拌摩擦焊是低热输入的固态连接方法,能够有效控制铝/钢金属间化合物的生长,且搅拌针强烈的搅拌作用可增加铝/钢异种材料机械咬合程度,得到高质量的铝/钢焊接接头,铝/钢搅拌摩擦焊已经成为了焊接领域的热点问题。文中综述了铝/钢搅拌摩擦焊国内外研究现状,涉及到接头形式、焊缝成形、焊接工艺和力学性能,着重介绍了铝/钢搅拌摩擦焊接头的连接机制,并围绕铝/钢搅拌摩擦焊存在的两大问题,对铝/钢搅拌摩擦焊新技术进行总结,并进一步提出了铝/钢搅拌摩擦焊的基础研究方向。     

搅拌针形状对搅拌摩擦加工制备CNTs/铝基复合材料均匀性的影响

采用搅拌摩擦加工技术(FSP)制备碳纳米管增强铝基(CNTs/Al)复合材料,研究了搅拌针形状对复合材料均匀性的影响。结果表明:搅拌针形状影响到塑化材料的迁移路径和程度,导致复合材料宏观形貌和均匀性发生变化。相比柱形,锥形搅拌针周围金属温度高,挤压区易于扩张,抽吸-挤压效应较强,形成的中心区面积大且均匀性较好;双螺纹搅拌针由于在板材上下两端形成两个材料迁移通道,挤压区相互重叠,材料混合程度加强,中心区CNTs分布均匀性最好。     

铝 / 钢异种金属搅拌摩擦焊及其研究进展

铝/钢异种金属连接结构在国防领域和国民生产、生活中更加广泛应用的前提,是获得良好的接头综合性能,但铝/钢焊接时易出现裂纹、金属间化合物等,严重影响了焊接接头质量。摩擦焊作为一种低温高效的固相连接方法,在新材料连接、高性能装备制造等领域受到了高度重视。其中,搅拌摩擦焊由于其可焊接头形式丰富而被重点关注。从搅拌摩擦焊的接头形式、工艺参数、力学性能及界面组织4个方面,分别介绍了铝/钢搅拌摩擦焊的研究进展,为其深入研究提供依据。     

玻璃/铝基废弃物复合材料搅拌流场的模拟

运用流体软件Fluent对采用机械搅拌法制备的玻璃/铝基废弃物复合材料流场进行模拟,采用MRF动参考系模型、多相流Mixture混合模型及标准k-ε模型,模拟使用三层正交组合轴流搅拌桨产生的流场。结合搅拌工艺特点对模拟的结果进行了分析,通过分析搅拌槽的宏观流场、轴向速度和径向速度分布,定性指出了各区域搅拌混合的效果,并同其它搅拌桨产生的流场进行了比较。     

铝/镁异质金属搅拌摩擦焊技术研究进展

汽车轻量化是实现燃油汽车节能减排、新能源汽车增程降耗的有效手段,已成为汽车工业可持续发展的必经之路.多材料混合车身在兼顾安全与成本的基础上,通过轻质材料和先进制造工艺的合理使用来降低车重,是目前汽车轻量化的主流研究方向之一.作为铝、镁资源大国,发展铝?镁混合车身结构及相应的连接技术是符合我国国情的汽车轻量化解决路径.然而,氩弧焊、电阻焊、高能束焊等熔焊技术难以制备高质量铝/镁异质接头,液态焊材剧烈反应在连接界面处形成的粗大晶粒和Al?Mg金属间化合物极易造成接头发生组织恶化、性能下降等问题.搅拌摩擦焊(Friction Stir Welding,FSW)是一种新型固相焊接技术,其通过搅拌头产生的摩擦热促进金属材料的塑性变形以提高其互相混合程度,从而实现焊材的连接,在铝、镁异种合金的连接方面具有广阔的应用前景,被誉为"焊接史上的第二次革命".本文从接头成形过程与微观组织、焊接工艺对接头性能的影响、接头性能的改善方法三个方面总结了铝/镁异种合金FSW技术的研究进展,针对搅拌头结构优化、超声振动辅助FSW、添加中间层或钎料、复合焊接技术等接头性能改善的最新研究结果,展望了常规和改型FSW技术未来的重点研究方向,旨在为铝、镁异种合金的连接及高质量铝/镁异质接头的设计与制备提供参考.     

螺纹搅拌针直径对铝/钢填丝搅拌摩擦焊接头组织及性能的影响

目的 采用填丝搅拌摩擦焊方法 ,研究螺纹搅拌针直径对6061铝合金/304不锈钢搅拌摩擦焊接接头组织及性能的影响.方法 通过使用3种不同直径的螺纹搅拌头,观察不同结构搅拌头对焊缝成形及接头微观形貌的演变规律,并对其进行力学性能测试,研究搅拌头结构对接头性能强化的影响.结果 随着螺纹搅拌针直径由M4增加到M6,焊缝表面成...     

铝/镀锌钢搅拌摩擦铆焊接头组织与力学性能

为实现铝钢之间的优质连接,采用搅拌摩擦铆焊新方法对6061铝合金和DP600镀锌钢进行搭接点焊,利用扫描电子显微镜、能谱仪及拉伸试验对接头的微观组织及力学性能进行了研究.结果表明:接头成形平整美观,中心没有匙孔;接头包含铆接区和扩散区,其中在铆接区铝合金以铝柱的形式嵌入到钢板的圆孔中,形成了一个"铝铆钉",底部有富铝的α固溶体偏聚,圆孔四周形成扩散区,铝和钢形成了冶金结合,依靠金属间化合物Fe Al3连接在一起;接头有3种断裂形式,在最佳工艺参数下接头的抗剪力达到8.2 k N;铝柱上断口的微观形貌是被拉长的韧窝,扩散区的断口由灰色基体和白色颗粒组成.     

铝/钢搅拌摩擦辅助铆接接头界面特性研究

目的探究搅拌摩擦辅助铆接铝/钢接头界面的结合特征,解决传统铆接力学性能较低的问题。方法采用搅拌摩擦焊技术实现了对3mm厚不锈钢板和4mm厚的铝合金板的搭接点焊,采用OM及SEM对铝/钢接头界面结合情况进行分析,并利用EDS对界面处元素分布进行分析。结果搅拌头转速1180 r/min、焊接时间120 s、下压量0.2 mm时,铝/钢接头界面结合较好,平均拉剪力达到6519 N,且在铝/钢界面处产生FeAl金属间化合物。受摩擦热作用的影响,位于下板的铝母材晶粒发生长大变粗,铝铆钉与铝板结合紧密,铝铆钉与铝板的结合情况受搅拌头压力的影响更为显著。结论搅拌摩擦辅助铆接铝/钢异种合金,实现了铆钉与铝板和钢板的有效冶金结合,在铝钢结合界面处存在原子的互扩散现象,且有相应的金属间化合物生成。     

钛合金搅拌摩擦焊搅拌头研究现状

搅拌摩擦焊在焊接钛合金这类高熔点金属方面具有很大优势,但是搅拌头的磨损一直是其一大难点。对钛合金搅拌摩擦焊中的搅拌头结构、材料选择进行了讨论,认为圆锥形搅拌针综合性能较好,而在材料选择方面,认为目前应用前景较好的是钨铼合金,但不同材料的组合可能更符合未来发展的方向。为了研究搅拌头的磨损机理及如何减小磨损,列举了几种辅助焊接工艺及目前应用较广的模拟仿真,指出辅助焊接工艺可减小搅拌头磨损,但目前工艺不完善等问题依然存在,需要进一步优化,包括模拟仿真在内,对于钛合金搅拌摩擦焊搅拌头结构、材料优化、磨损机理、辅助焊接工艺等研究均较少,限制了其研究进展及应用。     

5052/6061异种铝合金薄板搅拌摩擦焊接工艺研究

目的 研究焊接速度、搅拌头旋转速度和下压量对异种铝合金搅拌摩擦焊接头力学性能的影响,找出最佳工艺参数,从而进一步提高接头的力学性能。方法 采用正交实验法对1.5 mm厚5052/6061异种铝合金搅拌摩擦焊接进行实验设计,焊接完成后,观察焊缝宏观形貌,然后将试件制成标准拉伸试样进行拉伸实验,拉伸实验完成后用扫描电镜观察焊接接头的断口形貌,最后运用极差分析法和方差分析法分别对实验结果进行分析。结果 在选取的工艺参数范围内,搅拌头旋转速度影响最大,其次是焊接速度,下压量影响最小。当焊接速度为120 mm/min、转速为1400 r/min、下压量为1.5 mm时,接头抗拉强度达到了最大值194 MPa,伸长率也达到了最大值9.62%。结论 在一定工艺参数范围内,提高焊接速度或搅拌头的旋转速度能显著提高接头的力学性能,而下压量对接头力学性能影响不显著。     

Mg/Al异种材料搅拌摩擦连接金属材料流动研究

采用切片法,对3mm厚2024铝合金和AZ31镁合金异种金属搅拌摩擦连接对接接头从截面和表面两个方向逐步层切,对每一截面抛光、腐蚀、拍照,并通过二维图像对接头进行了简单的三维重构,从而确定了3mm厚铝/镁合金异种搅拌摩擦连接接头的金属材料流动状况。结果表明,接头垂直方向不同层面的金属流动模式不同,同一层面前进侧和后退侧关于对接中心线材料流动也不对称。锯齿间距等于进给速度和搅拌头转速的比值表明,搅拌头每旋转一周,材料在搅拌头后部完成一次堆积。接头中下部的孔洞缺陷是由材料流动不充分造成的。低转速进给速度比的工艺参数使得材料流动主要发生在水平层面。     

铝 / 镁异种金属搅拌摩擦焊研究现状及发展趋势

为进一步优化焊接工艺,提高铝/镁异种金属搅拌摩擦焊接头的性能,促进铝/镁异种金属结构在航空航天、轨道交通、汽车工业等领域的广泛应用,综述了近5年来国内外铝/镁异种金属搅拌摩擦焊接的最新研究成果,对焊接工艺参数、接头的力学性能、微观组织以及异种金属搅拌摩擦焊的新工艺进行了总结和分析。国内外大量研究结果表明,通过选择合适的工艺参数、改变搅拌针的偏移,可以获得抗拉强度较高、焊缝成形良好的铝/镁异种金属搅拌摩擦焊接头,焊缝中存在的金属间化合物是导致焊接接头性能不能满足工程应用的主要因素,但目前对于搅拌摩擦焊接过程中金属间化合物的产生、分布规律缺乏深入研究。     

搅拌摩擦加工对原位TiB2/7075复合材料性能的影响

用搅拌摩擦加工法处理原位自生TiB2/7075复合材料,分析了经过不同加工道次的复合材料的微观结构、拉伸性能。结果表明:经过搅拌摩擦加工,搅拌区内的复合材料晶粒细小,颗粒大团聚被打散,颗粒在微米尺度分布更为均匀,同时消除了在制备过程中产生的浇铸缺陷。在搅拌区内复合材料的晶粒直径由45μm细化到2μm。与一道次加工相比,经过四道次搅拌摩擦加工的复合材料,其微观组织形貌更为均匀。缺陷的消除以及微观组织的改变,使复合材料搅拌区的拉伸性能得到显著提高,四道次加工的材料断裂强度为母材的1.3倍,而延伸率则为母材的8倍。     

搅拌产品推荐

搅拌设备在工业生产中的应用范围很广，尤其是化学工业中，很多的化工生产都或多或少地应用着搅拌操作，如物料的混合、溶解、传热、聚合反应、制备催化剂及制造乙烯、聚丙烯、合成橡胶等工艺过程，都装备有各种形式的搅拌机械。搅拌的五种基本任务是：混合易混合的液体、液体中固体的悬浮、分散不能混合的液体、将气体分散到液体中、热传递。 传统的搅拌机为机械搅拌器和喷射型搅拌器。其中机械搅拌器有上部入口型．侧八口型、底部八口型；喷射型搅拌器有混合型、静电搅拌器、定子／转子搅拌器。现在以ITT飞力公司为代表的公司推出了潜水搅拌机，与传统的搅拌器相比，潜水搅拌器有很多优势。本期，我们特别选取了具有代表性的生产搅拌器的厂家及其代表产品，以飧读者。[编者按]     

砼搅拌船

前苏联的下诺夫哥罗德大型建筑公司中的下诺夫哥罗德水工建筑专业公司专门建造伏尔加河和奥卡河流域的水工建筑物,每年需用砼约1.5万m~3,其中相当大的部分用于修筑水上建筑物和水下基础等。 在市场经济的条件下,要求缩短砼的运输距离,在直接靠近砼浇筑工地拌制砼。根据下诺夫哥罗德水工建筑专业公司提出的课题,一个叫“修船公司”的科研生产联合体在1991年建造了一艘砼搅拌船(图1),使用效果较好,经济效益相当可观,结构和布置等各方面有参考价值,现作一介绍。     

超声波搅拌镀锌

不管镀液中有无光亮剂,超声波搅拌可增加锌酸盐镀锌的电流效率、沉积速度和最大电流密度。普通镀液采用超声波可得到表面光滑、结构整齐、轮廓分明的镀层。光亮镀液应用超声波可增加镀层的显微硬度。     

搅拌设备大家谈

搅拌设备在工业生产中的应用范围很广，尤其是化学工业中，很多的化工生产都或多或少地应用着搅拌操作。因为搅拌设备的构型易于随使用目的而变化；通过合理地选择叶轮、内构件的形式，尺寸和搅拌转速．就能适用于物性(如粘度、密度．固体粒子含量、油水比、含气率等)非常广泛的被搅流体．而且搅拌设备对操作条件(浓度，温度．停留时间等)的可控范围也较广。