工艺参数对6061铝合金搅拌摩擦焊接头力学性能的影响

用搅拌摩擦焊对3 mm厚6061铝合金板进行焊接,研究不同焊接工艺参数下的焊缝成形情况、焊接接头的力学性能,并研究去除待焊部位氧化膜对焊接接头力学性能的影响。结果表明:轴肩压入量为0.2 mm时焊缝成形优异,压入量过大或过小焊缝成形均不好。其他条件不变的情况下,随着焊接速度或搅拌头转数的提高,焊接接头力学性能先升高,达到峰值后降低。     

6061铝合金搅拌摩擦焊有限元分析及工艺研究

以6061铝合金为母材进行搅拌摩擦焊,建立了搅拌摩擦焊焊接时的产热模型,通过改变板料厚度,对厚板铝合金搅拌摩擦焊时根部易出现缺陷的问题进行了有限元分析,分析采用双轴肩结构形式,进行了单、双轴肩搅拌摩擦焊焊接接头金相试验,为6061铝合金厚板焊接常出现的根部连接较弱的问题提出了可供借鉴的解决思路。     

5083铝合金搅拌摩擦焊工艺参数研究

不同材料和厚度的工件在搅拌摩擦焊(FSW)过程中对应的焊接工艺参数也不同,往往需要大量试验来获得。针对3,5,8 mm厚度的5083铝合金板材开展焊接试验研究,参考现有文献中的焊接工艺参数制订试验方案,分析搅拌摩擦焊焊缝的力学性能以及微观组织形貌,获得转速与焊接速度之间的比值对焊接质量的影响规律。研究表明,比值在2.5左右时焊接质量最好,焊缝抗拉强度接近母材抗拉强度。研究成果将丰富现有5083铝合金加工工艺,极大减少工程技术人员在选择焊接工艺参数时的工作量。     

6061铝合金搅拌摩擦焊微观组织分析

研究了6061铝合金的搅拌摩擦焊工艺,并对焊后试样进行了金相观察分析。结果表明,焊核区由细小的等轴晶构成,组织分布均匀;热机影响区与焊核区相比,组织细长,晶粒粗大;热影响区主要受热循环的影响,沿变形方向形成受热长大的组织。最后,总结出焊接热量、搅拌头参数和焊接装配参数对焊缝成形质量的影响。     

6061铝合金薄板高转速搅拌摩擦焊研究

将CoCrFeNi高熵合金粉末作为添加剂,采用高转速搅拌摩擦焊(HR-FSW)方法对2 mm厚6061铝合金薄板进行对接试验,研究了焊接工艺参数对焊缝成形与力学性能的影响。试验结果表明:CoCrFeNi合金粉末能够成功添加至基材中,并与铝合金基体良好结合。主轴转动速度与焊接速度对焊缝成形起到决定作用,当主轴转速为11 000 r/min,焊接速度为150 mm/min,轴肩下压量为0.06 mm时可获得最优焊缝,焊缝结合良好,成形美观,抗拉强度达到202.51 MPa。     

搅拌摩擦焊工艺参数对铸态A356铝合金抗拉强度的影响(英文)

A356是一种高强度铝硅铸造态合金,广泛用于食品、化工、船舶、电器和汽车行业。熔焊这种铸造合金时存在许多问题,如孔隙、微裂隙、热裂等。然而,用搅拌摩擦焊(FSW)来焊接这种铸造态合金可以避免上述缺陷发生。研究了搅拌摩擦焊工艺参数对铸造态A356铝合金抗拉强度的影响;对旋转速度、焊接速度和轴向力等工艺参数进行优化;从宏观和微观组织分析角度对焊接区的质量进行分析;对焊接接头的抗拉强度进行了测定,并对抗拉强度与焊缝区硬度和显微组织的相关性进行了研究。在旋转速度1000r/min、焊接速度75mm/min和轴向力5kN的条件下得到的焊接接头具有最高的抗拉强度。     

6061-T6铝合金搅拌摩擦焊工艺及性能研究

针对6 mm厚6061-T6铝合金开展搅拌摩擦焊焊接工艺优化,分析焊接接头的组织,并对接头的拉伸、弯曲、硬度和冲击等性能进行研究.结果表明:当选用旋转速度1400 r ? min1、焊接速度700 mm ? min 1的焊接参数时,可获得无缺陷的焊缝,焊接接头各区域组织过渡均匀,焊核区组织为细小的等轴状晶粒;焊接接头的...     

工艺参数对搅拌摩擦焊变形铝合金接头性能的影响

文中采用搅拌摩擦焊方法对4 mm厚的1060,2024,6061三种变形铝合金板材进行对接试验,焊后利用光学显微镜和扫描电镜分析、对比了焊接接头各区的微观组织和试样断口形貌,并测试了其拉伸性能和显微硬度.结果表明,三种材料接头焊核区的组织细小且焊核区的硬度最高,而热影响区组织粗大且硬度最低.接头的强度都随焊接速度和搅拌头旋转速度的增大呈先增大后减小的趋势,且接头最优抗拉强度与母材强度呈线性关系.拉伸试验中试样在热影响区断裂、断口呈韧窝状,为典型的韧性断裂.热影响区组织粗大和二次相偏聚是造成接头薄弱点的主要原因.     

铝合金搅拌摩擦焊工艺参数库的建立

搅拌摩擦焊(FSW)作为一种新型焊接技术,由于其与传统的熔化焊相比具有焊接缺陷少、无须填充材料及保护气体、焊接前无须复杂的处理工作、能量消耗少等特点而得到广泛应用.但其焊接参数往往南操作者凭经验给出,带有一定的肓目性.本文首先针对FSW工艺进行了一般性研究,找到其规律性,并建立了其焊接参数数据库.数据库系统采用大型SQL Server2000数据库为平台,建立了材料库、工艺库、刀具库和产品库等,具有查询、维护和浏览等功能.该数据库的建立为FSW工艺的推广应用和工艺管理系统的研究奠定了基础.     

7022铝合金搅拌摩擦焊工艺参数的优化

根据经验并通过试验拟定出10mm厚7022铝合金FSW的工艺参数范围为:搅拌头转速(ω) 300～600r/min,焊接速度(v)30～100 mm/min,并对各参数下的焊接试样进行拉伸试验、显微硬度测试和冲击试验.试验结果显示,焊接接头的抗拉强度和屈服强度范围分别为505～615 MPa和464～532 MPa;焊接接头的最大硬度出现在焊缝区中间部位,最小硬度出现在热影响区;焊接接头的冲击韧性仅在ω=300 r/min、v=30和50 mm/min时略低于母材,其余工艺参数下焊接的试样均高于母材.试验获得的最佳焊接工艺参数为:ω=400 r/min、v=100 mm/min.     

6061铝合金搅拌摩擦焊接工艺寻优

利用人工神经网络可以逼近任何一个有理函数的特点[1],运用人工神经网络来建立6061铝合金的FSW专家系统,通过利用实验数据训练网络,得到预测准确的神经网络,并利用网络寻找6061铝合金FSW最优的工艺参数,得到工艺参数FSW接头。     

高强铝合金的搅拌摩擦焊工艺参数研究

采用搅拌摩擦焊方法对7022铝合金进行了焊接试验.试验结果表明:n/v值的大小体现了搅拌头旋转速度n与焊接速度v的匹配程度,反映了焊接单位长度焊缝所产生的热量多少和搅拌头的搅拌次数,直接反映其焊缝性能的优劣.当n/v=4时,二者的匹配程度最高,焊缝抗拉强度及屈服强度各自为母材的102.5％、99.10％,焊核区微观组织为形状均匀、粒度细小而致密的等轴再结晶晶粒,焊缝性能达到最佳状态；当n/v值在3～5变化时,其焊缝性能良好.     

搅拌头及工艺参数对厚板7050铝合金搅拌摩擦焊成形的影响

探索了搅拌头及工艺参数对7050铝合金搅拌摩擦焊接焊缝成形的影响.试验结果表明:搅拌头设计不合理及工艺参数选取不当都将导致焊缝成形不良.轴肩尺寸过大是导致焊缝出现隧道型孔洞的主要原因.工艺规范过强时,焊缝易产生飞边和隧道型孔洞等缺陷.在本试验条件下,采用Ⅲ号搅拌头、旋转速度300 r/min和焊接速度95 mm/min...     

铝合金搅拌摩擦焊响应参数与工艺参数的关系

为了更好理解搅拌摩擦焊接(FSW)过程和合理选择焊接工艺参数,本文尝试将焊接工艺参数与响应参数相联系,利用FLUENT软件建立了FSW过程的热流分析模型,分析了搅拌头旋转速度和焊接速度发生变化时,峰值温度和纵向力的变化趋势。结果表明:随着搅拌头旋转速度的增大,峰值温度上升,纵向力减小,但旋转速度达到600r/min后,两者均不发生太大变化;随着焊接速度的增大,峰值温度变化没有明显规律,且其变动范围较小,但纵向力线性上升。研究结果可为铝合金FSW工艺参数的选择提供依据。     

焊接工艺参数对LF5铝合金搅拌摩擦焊温度场的影响

以LF5铝合金为研究对象,利用有限元软件MSC.Marc建立了平板对接接头搅拌摩擦焊过程的有限元模型,分析了焊接过程的温度场.结果表明:由于热传导区域范围的减少,当焊接热源接近平板端部时焊缝区域的温度峰值上升,不利于接头性能;当焊接速度减少或搅拌头的旋转速度升高时,焊接过程中的温度峰值升高甚至超过母材熔点.综合考虑实际工程效率与温度场影响接头质量的规律,给出了搅拌摩擦焊焊接工艺参数的优选方法.     

焊后热处理对6061铝合金搅拌摩擦焊接头力学性能的影响

采用搅拌摩擦焊对2 mm厚6061-T6铝合金板材进行连接,研究焊后时效、固溶处理、固溶时效工艺对接头的显微组织及力学性能的影响。结果表明:焊后接头焊核区发生了动态再结晶,形成了细小的等轴晶;热机影响区晶粒发生明显的塑性变形而呈拉长形状。焊态及焊后时效处理的接头硬度分布大致相同,焊缝中心两侧约12 mm范围内的硬度明显低于母材。经过固溶及固溶时效后,接头焊核区硬度显著升高,焊态接头软化现象基本消除。经焊后固溶时效后,β″-Mg_2Si强化相析出,接头的抗拉强度、伸长率显著增大,拉伸断口存在大量细小的韧窝,呈韧性断裂状态。     

6061铝合金搅拌摩擦焊沟槽及隧道缺陷补焊工艺研究

搅拌摩擦焊焊接过程中,因焊接参数选取不当或设备稳定性不足时,焊接接头中就会产生沟槽、隧道等缺陷。文中选用6061铝合金车体材料,采用不同工艺对沟槽、隧道缺陷进行补焊,并对补焊后接头的组织性能进行分析。结果表明,采用TIG+FSW(friction stir welding,搅拌摩擦焊)或TIG+FSSW(Friction stir spot welding,搅拌摩擦点焊)焊接工艺可以对沟槽、隧道等缺陷实现补焊。且补焊后可以得到焊接变形小、强度高、塑性好的接头,不同的补焊工艺对接头的组织和硬度影响不大。     

6061铝合金薄板无针搅拌摩擦对焊工艺参数研究

研究无针搅拌摩擦焊的主轴转速、焊速、下压量,时效等工艺因素对1 mm厚的6061-T6铝合金薄板对焊接头力学性能和组织的影响。结果表明,相同主轴转速下,随着焊速的增大,焊缝边部的飞边逐渐减少,理想的鱼鳞状环纹逐渐显现;相同的焊速下,随着主轴转速增加,焊缝表面毛刺和截面孔隙缺陷减少,但飞边增多。接头抗拉强度和伸长率随主轴转速的增加而增加;随焊速的增加,接头抗拉强度呈现先增加后减小的趋势;下压量对接头抗拉强度有重要影响,在本文的工艺条件下,接头抗拉强度在下压量为0.1 mm时达到峰值;自然时效可使接头的抗拉强度提高20%以上。在最优工艺下,接头抗拉强度可达到母材的73.4%,伸长率接近母材。焊核区(WNZ)为细小的等轴晶组织;热机影响区组织不均匀,再结晶的小晶粒分布在未再结晶的大晶粒边部;热影响区(HAZ)的晶粒受热长大,第二相粒子也聚集长大。与母材相比,焊缝区和HAZ硬度下降,晶粒细化使WNZ硬度提高。     

考虑交互作用的铝合金搅拌摩擦焊工艺参数优化

对铝合金材料来说搅拌摩擦焊优于任何其他焊接方法，但搅拌摩擦焊过程中如果搅拌头或焊接参数选择不合适则在焊缝中会产生各种焊接缺陷，影响焊接接头的质量。选择搅拌头旋转速度(A)、搅拌头横向移动速度(B)、搅拌头轴肩下压力(C)作为控制因子，在考虑交互作用的基础上选择L27(313) 正交表安排实验，选择抗拉强度作为考察指标。通过极差分析和交互作用效用图分析得出控制因子的最佳组合方案为A3B2C2，通过方差分析得出控制因子对考察指标影响显著性程度，通过实验验证了结论的正确性。