攪拌摩擦焊搭接接頭界面遷移行為的研究.pdf

1、本文對LY12(CZ)鋁合金攪拌摩擦焊搭接焊縫進行了研究，通過對焊縫截面形貌進行觀察，對焊縫中的遷移界面的特征進行了分析，總結了攪拌頭形狀及焊接工藝參數(shù)對遷移界面形貌的影響；對焊縫進行拉伸試驗，分析了遷移界面形貌對焊縫拉伸性能的影響；以鋁箔作為標示材料，研究了焊縫中的塑性金屬遷移行為，對遷移界面的形成過程作出了分析；最后對焊縫中的遷移界面的控制從焊接參數(shù)及焊接工藝兩個方面提出優(yōu)化方案。
　　研究結果表明：攪拌摩擦焊搭接接頭中的遷移

2、界面實質為一種未熔合缺陷，前進邊發(fā)生遷移生成遷移界面的原始搭接界面長度要小于返回邊；左螺紋攪拌頭所焊焊縫遷移界面都向上遷移，右螺紋攪拌頭所焊焊縫遷移界面都向下遷移，焊縫中返回邊遷移界面的垂直遷移量要大于前進邊；界面的垂直遷移量隨著攪拌針長度的增加而增加，隨著旋轉速度的減小和焊接速度的增加而增加。
　　剪切斷裂試樣發(fā)生的是脆性斷裂，而拉伸斷裂試樣發(fā)生的是塑性斷裂，所有試樣中的遷移界面斷口均為脆性斷口；遷移界面的垂直遷移量對焊縫的性能

3、影響最大，且垂直遷移量越大，焊縫的拉伸性能越差。
　　攪拌摩擦焊焊縫金屬三維流動可以用“三股流”金屬流動模型來進行說明，這三股金屬流分別為：攪拌針前方到后方的“驅動流”、攪拌針兩側“擠壓流”和軸肩下面“摩擦流”。攪拌摩擦焊搭接焊縫中的界面發(fā)生遷移具有以下幾個特征：遷移界面的遷移方向取決于攪拌針表面的螺紋類型；在攪拌頭相同的焊接條件下，遷移界面的垂直遷移量取決于單位時間內攪拌針垂直方向遷移的金屬量；固定攪拌頭的情況下，遷移界面向焊核