基于正交试验的SiCp/ZL101与ZL101铝合金板材搅拌摩擦搭焊工艺优化

采用搅拌摩擦搭焊(FSLW)将SiC_p/ZL101复合材料与ZL101铝合金板材进行焊接以制备新型耐磨复合材料。以搅拌针工艺倾角、搅拌针转速、轴肩下压量、焊接速度为变量，抗剪强度、抗拉强度作为参考指标，研究了FSLW焊接SiC_p/ZL101复合材料与ZL101铝合金的工艺参数。首先进行单因素试验，确定各控制变量的取值范围，再进行4因素3水平正交试验。结果表明，通过正交极差分析工艺参数对参考指标的影响，发现工艺参数影响的主次顺序为：搅拌针转速>搅拌针工艺倾角>轴肩下压量>焊接速度。正交试验得到的最佳工艺参数是搅拌针转速为375 r/min、搅拌针工艺倾角为3.5°、轴肩下压量为0.15 mm、焊接速度为35.5 mm/min,在该工艺参数组合下制备的焊接件综合性能理想。