铝/钢异种金属超声振动辅助搅拌摩擦搭接焊接头微观组织与力学性能

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作者 兰青 王文 +4 位作者 乔柯 张婷 马乾芝 郝政扬 王快社 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第3期254-260,共7页

采用搅拌摩擦搭接焊(FSLW)及超声振动辅助FSLW(UAFSLW)分别对6061铝合金和QP1180钢进行焊接,研究了超声振动对铝/钢异种金属FSLW接头组织性能的作用规律。结果表明,与FSLW接头相比,UAFSLW接头宏观缺陷降低;铝侧搅拌区(SZ)晶粒尺寸减小19... 采用搅拌摩擦搭接焊(FSLW)及超声振动辅助FSLW(UAFSLW)分别对6061铝合金和QP1180钢进行焊接,研究了超声振动对铝/钢异种金属FSLW接头组织性能的作用规律。结果表明,与FSLW接头相比,UAFSLW接头宏观缺陷降低;铝侧搅拌区(SZ)晶粒尺寸减小19.8%,显微硬度由73.3 HV提高到81.4 HV;钢侧SZ的晶粒尺寸无明显变化。与FSLW接头相比,UAFSLW接头金属间化合物(IMCs)平均层厚由1.2μm减小到0.6μm,接头单位平均失效载荷由335 N·mm^(-1)提高到371 N·mm^(-1),断裂位置由界面转移到铝侧。 展开更多

关键词 超声振动 搅拌摩擦搭接焊 6061铝合金 QP1180钢 金属间化合物

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旋转速度对TA2搅拌摩擦搭接焊接头成形及力学性能的影响

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作者 戴浩 毛育青 +5 位作者 龙腾飞 王金锴 李智勇 刘泽宇 张丽艳 魏艳红 《精密成形工程》 北大核心 2025年第3期116-122,共7页

目的为了得到力学性能较好的TA2搅拌摩擦搭接焊接头,研究搅拌头旋转速度对接头宏观成形、微观组织和力学性能的影响规律。方法采用搅拌摩擦搭接焊方法对1 mm厚的TA2钛金属薄板进行焊接,随后使用Zeiss型图像采集设备和光学显微镜等表征方... 目的为了得到力学性能较好的TA2搅拌摩擦搭接焊接头,研究搅拌头旋转速度对接头宏观成形、微观组织和力学性能的影响规律。方法采用搅拌摩擦搭接焊方法对1 mm厚的TA2钛金属薄板进行焊接,随后使用Zeiss型图像采集设备和光学显微镜等表征方法,分析接头宏观成形和微观组织变化;采用显微硬度计以及WDS-100型万能拉伸试验机来评估接头的拉剪性能。结果在保持焊接速度75 mm/min不变的情况下,采用旋转速度190 r/min焊接,此时接头成形良好,内部无明显缺陷;当旋转速度增至235 r/min时,焊缝底部开始出现弱连接和微孔缺陷;继续增加旋转速度至300 r/min,焊缝底部出现了明显的孔洞缺陷。分析接头显微组织发现,所有接头焊核区均发生了不同程度的动态再结晶,形成了细小的等轴晶,随着旋转速度的增加,焊核区的等轴晶晶粒尺寸反而逐渐变大。接头力学性能测试结果表明,接头的显微硬度呈倒“V”型分布,焊核区的显微硬度明显高于母材硬度,其中当旋转速度为190 r/min时,焊核区上部的最高显微硬度值为269HV,接头的拉剪性能最好,达到4253.7 N。结论在焊接速度达到75 mm/min并且旋转速度为190 r/min的情况下,接头展现出最佳的力学性能。 展开更多

关键词 TA2钛金属 搅拌摩擦搭接焊 旋转速度 成形特征 力学性能

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Cu和Ni中间层对铝/钢异种金属搅拌摩擦搭接焊接头界面微观组织及剪切性能的影响 被引量：2

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作者 王元一 乔柯 +4 位作者 张婷 郝政扬 王佳 王文 王快社 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期214-221,共8页

采用搅拌摩擦搭接焊(FSLW)对添加Cu和Ni中间层的6061-T6铝合金和QP1180钢进行焊接,研究接头微观组织及力学性能。结果表明, FSLW可以成功制备出成形性良好的Al-Cu-Fe及Al-Ni-Fe接头, Cu粉和Ni粉均与基体结合良好。Cu粉阻隔了Al-Fe之间... 采用搅拌摩擦搭接焊(FSLW)对添加Cu和Ni中间层的6061-T6铝合金和QP1180钢进行焊接,研究接头微观组织及力学性能。结果表明, FSLW可以成功制备出成形性良好的Al-Cu-Fe及Al-Ni-Fe接头, Cu粉和Ni粉均与基体结合良好。Cu粉阻隔了Al-Fe之间的元素扩散,接头金属间化合物(IMCs)种类为Al Cu和Al_(3)Cu_(2),无Al-Fe IMCs生成;Ni粉无法完全阻隔Al-Fe之间的反应, IMCs种类为Al_(3)Ni_(2)和Al Fe_(3)。Al-Ni-Fe接头中产生的IMCs与基体之间的平均错配度低于Al-Cu-Fe接头中IMCs与基之间的平均错配度,表明Al-Ni-Fe接头中产生的IMCs与基体之间的结合强度优于Al-Cu-Fe接头中产生的IMCs与基体之间的结合强度,因此Al-Ni-Fe接头剪切强度(7.86 k N)优于Al-Cu-Fe接头剪切强度(4.62 k N)。 展开更多

关键词 搅拌摩擦搭接焊 铝/钢界面 金属间化合物 错配度 剪切性能

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AZ31/LA141搅拌摩擦搭接焊工艺及性能研究 被引量：2

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作者 张香云 雷朱坦 +1 位作者 耿家源 刘刚 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期24-29,共6页

借助体视镜、光学显微镜、万能试验机和维氏显微硬度计探究不同旋转速度对AZ31/LA141异种材料搅拌摩擦搭接焊接头组织、显微硬度和剪切性能的影响。结果表明:当焊接速度为0.1 m/min,旋转速度为1400~1800 r/min时,焊缝质量良好,无明显缺... 借助体视镜、光学显微镜、万能试验机和维氏显微硬度计探究不同旋转速度对AZ31/LA141异种材料搅拌摩擦搭接焊接头组织、显微硬度和剪切性能的影响。结果表明:当焊接速度为0.1 m/min,旋转速度为1400~1800 r/min时,焊缝质量良好,无明显缺陷。同一焊接参数下,上层AZ31和下层LA141的前进侧热影响区晶粒尺寸均大于后退侧,而前进侧热机影响区晶粒尺寸的变化趋势小于后退侧。前进侧热机影响区晶粒尺寸随旋转速度的增加而增加。当旋转速度增大时,上层AZ31和下层LA141的显微硬度均增大,焊核区的显微硬度最大值为68.2HV。搅拌摩擦搭接焊接头的拉剪力先增后减,当焊接速度为0.1 m/min,旋转速度为1600 r/min时,拉剪力达到最大值2313.5 N。 展开更多

关键词 AZ31/LA141 搅拌摩擦搭接焊 旋转速度 显微组织 力学性能

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静轴肩辅助铝镁搅拌摩擦搭接接头的组织与性能 被引量：7

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作者 许志武 李政玮 +1 位作者 冯艳 闫久春 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1-6,共6页

文中将静止轴肩技术应用到铝镁异种合金的搅拌摩擦搭接过程中,并分析了焊接速度对接头成形和力学性能的影响.结果表明,静止轴肩能够增强上下板之间的材料交换,焊后搅拌区呈较大的洋葱环形貌,其内部分布大量的金属间化合物;搭接面处发生... 文中将静止轴肩技术应用到铝镁异种合金的搅拌摩擦搭接过程中,并分析了焊接速度对接头成形和力学性能的影响.结果表明,静止轴肩能够增强上下板之间的材料交换,焊后搅拌区呈较大的洋葱环形貌,其内部分布大量的金属间化合物;搭接面处发生良好的冶金结合.由于生成金属间化合物,洋葱环区域的显微硬度值明显高于接头其它区域.X射线衍射结果表明,金属间化合物的主要成分是Al_3Mg_2和Al_(12)Mg_(17).接头的抗拉强度随着焊接速度的增加呈先上升后下降的趋势,最大值在焊接速度为40 mm/min时取得. 展开更多

关键词 静止轴肩 搅拌摩擦搭接 异种合金 洋葱环 金属间化合物

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TC4钛合金搅拌摩擦搭接焊的温度场模拟 被引量：5

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作者 王月 张利国 +1 位作者 温泉 吕赞 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第11期175-177,共3页

建立了TC4钛合金搅拌摩擦搭接焊的有限元模型,基于温度测试结果设置了搅拌摩擦搭接焊的边界条件,进行了搅拌摩擦搭接焊温度场的数值模拟,并对温度模拟结果与测温试验结果进行了对比。结果表明,温度模拟曲线与实测温度曲线趋势相同,二者... 建立了TC4钛合金搅拌摩擦搭接焊的有限元模型,基于温度测试结果设置了搅拌摩擦搭接焊的边界条件,进行了搅拌摩擦搭接焊温度场的数值模拟,并对温度模拟结果与测温试验结果进行了对比。结果表明,温度模拟曲线与实测温度曲线趋势相同,二者的焊接温度峰值相差较小;焊接温度峰值随焊接速度的增加而减小。焊缝温度峰值出现在与搅拌头直接接触的区域,位于搅拌头作用区的后方。焊缝区域的温度场沿板厚方向呈上宽下窄的碗型形貌分布。 展开更多

关键词 TC4钛合金 搅拌摩擦搭接焊 温度场 传热系数

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半螺纹搅拌针对2024铝合金搅拌摩擦搭接焊力学性能影响 被引量：10

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作者 岳玉梅 周振鲁 +1 位作者 姬书得 李政玮 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期69-72,133,共4页

作为影响搅拌摩擦焊(FSW)过程中塑性材料上下流动的重要因素,搅拌针螺纹形貌同样对搅拌摩擦搭接焊(FSLW)的材料流动和力学性能有着重要影响.为研究半螺纹搅拌针对FSLW接头显微组织和力学性能的影响,文中将全螺纹搅拌针和半螺纹搅拌针用... 作为影响搅拌摩擦焊(FSW)过程中塑性材料上下流动的重要因素,搅拌针螺纹形貌同样对搅拌摩擦搭接焊(FSLW)的材料流动和力学性能有着重要影响.为研究半螺纹搅拌针对FSLW接头显微组织和力学性能的影响,文中将全螺纹搅拌针和半螺纹搅拌针用于包铝2024铝合金FSLW试验,并对不同搅拌针作用下的FSLW接头的横截面形貌、剪切拉伸载荷、断裂位置等方面进行分析对比.结果表明,半螺纹搅拌针会使钩状缺陷向下弯曲,从而使FSLW接头具有较大的有效板材厚度以及搭接宽度.断裂模式同为剪切断裂,但半螺纹搅拌针作用下的FSLW接头拥有更大的拉断载荷. 展开更多

关键词 搅拌摩擦搭接焊 半螺纹搅拌针 横截面形貌 钩状缺陷

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AZ31B镁合金连铸板材双道搅拌摩擦搭接焊的力学性能 被引量：3

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作者 李铁龙 许宝卉 王付杰 《热加工工艺》 北大核心 2023年第11期59-62,共4页

对AZ31B镁合金连铸板材进行搅拌头逆时针与顺时针不同结合形式的双道搅拌摩擦搭接焊。对焊缝横截面进行了观察,测量了接头的显微硬度,对试样进行了剪切试验和断口扫描分析。结果表明:所有焊缝均有孔洞缺陷;焊核区硬度值相对较大;过渡区... 对AZ31B镁合金连铸板材进行搅拌头逆时针与顺时针不同结合形式的双道搅拌摩擦搭接焊。对焊缝横截面进行了观察,测量了接头的显微硬度,对试样进行了剪切试验和断口扫描分析。结果表明:所有焊缝均有孔洞缺陷;焊核区硬度值相对较大;过渡区硬度值起伏波动较大,略低于母材硬度值;整体上试样后退侧硬度值略高于前进侧;当两道焊接的搅拌头旋转方向均为逆时针时,搭接接头承受的剪切力最大,为6.58 kN,在上板前进侧的迁移线位置发生断裂,断裂形式属于脆性断裂。 展开更多

关键词 AZ31B镁合金 连铸板材 搅拌摩擦搭接焊 显微硬度 剪切力

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基于RBFNN-ACO的铝合金搅拌摩擦搭接焊工艺参数优化 被引量：2

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作者 岳玉梅 韩松 +1 位作者 郭芮秀 姬书得 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第21期54-61,共8页

采用尖部半螺纹搅拌针进行6151铝合金搅拌摩擦搭接焊试验,并基于径向基神经网络与蚁群算法相结合的方法优化工艺参数,达到改善搭接界面结构特征,进而实现最大化接头承载能力的目的。研究结果表明,当转速、焊速和下压量分别为1504 r/min... 采用尖部半螺纹搅拌针进行6151铝合金搅拌摩擦搭接焊试验,并基于径向基神经网络与蚁群算法相结合的方法优化工艺参数,达到改善搭接界面结构特征,进而实现最大化接头承载能力的目的。研究结果表明,当转速、焊速和下压量分别为1504 r/min、207 mm/min和0.12 mm时接头的拉剪载荷最大达5.06 kN/mm,比优化前的最大拉剪载荷提高了6.08%。径向基神经网络与蚁群优化算法相结合的智能方法为优化焊接工艺参数,进一步提高铝合金搅拌摩擦搭接接头强度提供了一种有效途径。 展开更多

关键词 搅拌摩擦搭接焊(FSLW) 尖部半螺纹搅拌针 径向基神经网络(RBFNN) 蚁群优化算法(ACO) 参数优化

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重复搅拌对2024铝合金无倾角搅拌摩擦搭接焊的影响 被引量：4

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作者 邱坤 邹胜科 +1 位作者 马树元 刘长猛 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第13期90-94,共5页

对5 mm厚的2024铝合金板材进行了无倾角搅拌摩擦搭接试验,研究搅拌工具转速、焊接速度、下压量对焊接质量的影响,并优化了工艺参数。采用优化后工艺进行重复搅拌试验,研究重复搅拌消除缺陷的作用原理,并分析了焊道微观组织。结果表明,... 对5 mm厚的2024铝合金板材进行了无倾角搅拌摩擦搭接试验,研究搅拌工具转速、焊接速度、下压量对焊接质量的影响,并优化了工艺参数。采用优化后工艺进行重复搅拌试验,研究重复搅拌消除缺陷的作用原理,并分析了焊道微观组织。结果表明,搅拌工具转速、焊接速度对焊接质量的影响较为显著,参数在转速1000 r/min,焊接速度300 mm/min时取得较好的焊接效果,与此值偏差越大焊接质量越差。下压量对焊接质量的影响较小。在转速1000r/min、焊接速度300 mm/min、下压量0.2 mm下进行重复搅拌,可实现无缺陷焊接;搅拌后核心区和轴肩影响区组织平均晶粒尺寸远小于母材组织。 展开更多

关键词 搅拌摩擦搭接 2024铝合金 无倾角 转速 焊接速度

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轴肩形貌对搅拌摩擦搭接焊材料流动与接头成形的影响 被引量：7

11

作者 胡云瑞 何兆坤 +1 位作者 张利国 吕赞 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第13期199-202,共4页

以2024-T4铝合金为研究对象,基于流体力学软件FLUENT对不同轴肩形貌的搅拌摩擦搭接焊中材料的流动行为进行模拟,并进行了试验验证。数值模拟结果表明：搅拌头轴肩边缘处的材料具有较大的流动速率;材料的流速随着距搅拌头距离的增加而减... 以2024-T4铝合金为研究对象,基于流体力学软件FLUENT对不同轴肩形貌的搅拌摩擦搭接焊中材料的流动行为进行模拟,并进行了试验验证。数值模拟结果表明：搅拌头轴肩边缘处的材料具有较大的流动速率;材料的流速随着距搅拌头距离的增加而减小。相比于同心圆轴肩的搅拌头,使用六螺旋轴肩搅拌头可在搭接面处具有更大的流动速率。试验结果表明,使用六螺旋轴肩所得的钩状缺陷向上弯曲程度更大,揭示了模拟结果的正确性。 展开更多

关键词 搅拌摩擦搭接焊 轴肩形貌 材料流动 钩状缺陷

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静止轴肩搅拌摩擦搭接接头的成形与冲击性能研究 被引量：1

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作者 王玉晓 张利国 +1 位作者 周振鲁 吕赞 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第21期162-164,共3页

以2024-T4铝合金为研究对象,研究了静止轴肩搅拌摩擦搭接焊接头的成形和冲击性能。结果表明,利用静止轴肩可获得表面无弧纹、小飞边、内部钩状缺陷和冷搭接高度较低的搭接接头。前进侧搅拌针作用区边缘的冲击韧性最低,焊核区次之,后退... 以2024-T4铝合金为研究对象,研究了静止轴肩搅拌摩擦搭接焊接头的成形和冲击性能。结果表明,利用静止轴肩可获得表面无弧纹、小飞边、内部钩状缺陷和冷搭接高度较低的搭接接头。前进侧搅拌针作用区边缘的冲击韧性最低,焊核区次之,后退侧搅拌针作用区边缘与两侧的轴肩作用区边缘具有较高的冲击韧性。 展开更多

关键词 静止轴肩 搅拌摩擦搭接焊 冲击韧性 组织

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超声辅助铝/钛搅拌摩擦搭接接头的成形和组织 被引量：5

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作者 毛镇东 吴双连 刘雪松 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期145-148,167,共5页

借助超声波辅助的方法对铝/钛异种合金进行搅拌摩擦搭接,研究超声波作用对接头的成形和组织的影响.结果表明,当超声波施加在铝板时,接头的钩状缺陷较高,且会出现孔洞缺陷;当超声施加在钛板时,接头无缺陷.超声振动能够增大铝/钛界面扩散... 借助超声波辅助的方法对铝/钛异种合金进行搅拌摩擦搭接,研究超声波作用对接头的成形和组织的影响.结果表明,当超声波施加在铝板时,接头的钩状缺陷较高,且会出现孔洞缺陷;当超声施加在钛板时,接头无缺陷.超声振动能够增大铝/钛界面扩散层的厚度,对接头性能的提高起到一定的促进作用.当搅拌头转速为300 r/min时,界面扩散层厚度较薄;当搅拌头转速升高至500 r/min时,界面生成一层厚度约为1μm的金属间化合物.超声辅助焊接可明显提高接头的断裂载荷. 展开更多

关键词 超声 搅拌摩擦搭接 钩状缺陷 金属间化合物

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1060铝/AZ31镁合金异种金属搅拌摩擦搭接焊组织与力学性能研究 被引量：1

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作者 赵亚东 罗亚龙 +1 位作者 郭学锋 王曙光 《热加工工艺》 北大核心 2021年第9期49-53,共5页

采用搅拌摩擦搭接焊对1060铝和AZ31镁合金异种金属进行焊接试验,利用三维表面形貌仪、光学显微镜研究了接头组织形貌,采用显微硬度仪、电子万能试验机和扫描电子显微镜研究了接头力学性能和断口形貌。结果表明:焊接参数对焊缝表面形貌... 采用搅拌摩擦搭接焊对1060铝和AZ31镁合金异种金属进行焊接试验,利用三维表面形貌仪、光学显微镜研究了接头组织形貌,采用显微硬度仪、电子万能试验机和扫描电子显微镜研究了接头力学性能和断口形貌。结果表明:焊接参数对焊缝表面形貌影响显著,在1500 r/min,50 mm/min时,焊缝表面形成均匀弧纹。在1000 r/min,70mm/min时焊核区及焊缝界面处晶粒经动态再结晶后细化,随转速/焊速比增加,焊核区金属间化合物含量增加。显微硬度结果表明镁合金侧、铝侧和界面处接头显微硬度有相同的变化趋势,焊核区硬度明显高于铝镁母材区域。断口形貌观察结果表明,1060铝/AZ31镁合金异种金属搅拌摩擦搭接焊断裂模式为脆性断裂,接头拉剪性能在2000 r/min,30mm/min时最差,仅为1750N,这可能与焊缝内金属间化合物的增加有关。 展开更多

关键词 1060 Al/AZ31 Mg合金 搅拌摩擦搭接焊 组织 力学性能

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铝/镁异种合金搅拌摩擦搭接焊接头界面结构及拉剪性能 被引量：4

15

作者 于欢 毛育青 +1 位作者 杨平 柯黎明 《热加工工艺》 北大核心 2022年第5期32-36,共5页

在其它焊接条件相同的情况下,通过改变焊接速度对5A06铝合金和AZ31镁合金进行搅拌摩擦搭接焊接试验,分析焊接速度对接头hook沟成形及拉剪性能的影响。结果表明,适当降低焊接速度,有利于提高焊接热输入量和金属流动能力,使得接头的有效... 在其它焊接条件相同的情况下,通过改变焊接速度对5A06铝合金和AZ31镁合金进行搅拌摩擦搭接焊接试验,分析焊接速度对接头hook沟成形及拉剪性能的影响。结果表明,适当降低焊接速度,有利于提高焊接热输入量和金属流动能力,使得接头的有效搭接厚度和宽度增加,内部孔洞缺陷消失。此外,有利于hook沟处铝和镁金属原子发生充分扩散,形成紧密的冶金结合。但是,当焊接速度太低时,热输入量过大,接头hook沟附近产生了明显的金属间化合物过渡区,且过渡区内形成了大量的Al_(12)Mg_(17)和Al_(3)Mg_(2)脆性金属间化合物,导致过渡区开裂。其中,当焊接速度为47.5 mm/min时,接头的有效搭接厚度和有效搭接宽度最大,且hook沟前端界面得到良好的冶金结合,使得接头的拉剪性能最优。 展开更多

关键词 铝/镁异种合金 搅拌摩擦搭接焊 界面结构 拉剪性能

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铝合金与聚合物静止轴肩辅助搅拌摩擦搭接焊接工艺研究 被引量：2

16

作者 盛慧章 胡云瑞 +1 位作者 吕赞 刘景麟 《热加工工艺》 北大核心 2022年第3期137-139,共3页

以PA6尼龙聚合物为上板.6061-T6铝合金为下板,采用静止轴肩辅助搅拌摩擦焊接技术进行了6061-T6铝合金与PA6尼龙聚合物的搭接,并与常规的搅拌摩擦焊工艺进行了对比分析。结果表明:与常规的搅拌摩擦焊工艺相比,静止轴肩辅助搅拌摩擦焊接... 以PA6尼龙聚合物为上板.6061-T6铝合金为下板,采用静止轴肩辅助搅拌摩擦焊接技术进行了6061-T6铝合金与PA6尼龙聚合物的搭接,并与常规的搅拌摩擦焊工艺进行了对比分析。结果表明:与常规的搅拌摩擦焊工艺相比,静止轴肩辅助搅拌摩擦焊接技术获得的接头表面光滑,没有出现明显的弧纹及孔洞缺陷。常规搅拌摩擦焊工艺下因为材料溢出到焊缝表面,在焊缝内部产生明显的孔洞缺陷,而静止轴肩辅助搅拌摩擦焊工艺下接头内部成形良好,没有发现明显的孔洞缺陷。这是因为静止轴肩具有吸热、随焊碾压及密封作用。静止轴肩辅助搅拌摩擦焊接头的剪切拉伸性能更高。 展开更多

关键词 静止轴肩 铝合金 聚合物 搅拌摩擦搭接焊

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不扎透上板对2024-T4铝合金搅拌摩擦搭接焊力学性能的影响 被引量：1

17

作者 叶结和 刘雪松 王素环 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期71-74,132,共5页

钩状缺陷是影响搅拌摩擦搭接焊接头性能的重要因素.为了尽可能的避免钩状缺陷的产生,利用不扎透上板的方式对2024-T4铝合金进行焊接,重点分析不同转速下的接头横截面形貌及力学性能.结果表明,利用不扎透上板的方式所得搭接界面保持连续... 钩状缺陷是影响搅拌摩擦搭接焊接头性能的重要因素.为了尽可能的避免钩状缺陷的产生,利用不扎透上板的方式对2024-T4铝合金进行焊接,重点分析不同转速下的接头横截面形貌及力学性能.结果表明,利用不扎透上板的方式所得搭接界面保持连续且主要呈水平方向分布.由于搅拌针长度较小,焊核区底部的宽度远大于搅拌针尖端直径,使有效连接宽度增加,导致搭接接头在承受拉剪载荷时呈拉伸断裂模式.与转速为500 r/min相比,600 r/min下接头的有效连接宽度与剪切拉伸强度均有小幅度地增加,最大剪切拉伸载荷为17 215.11 N. 展开更多

关键词 搅拌摩擦搭接焊 2024-T4铝合金 钩状缺陷 剪切拉伸强度

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钛/铝异种材料搅拌摩擦搭接焊过程的温度场研究 被引量：1

18

作者 程永明 刘建 刘雪松 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第17期173-175,179,共4页

以2 mm厚TC4钛合金板与6.5 mm厚7075-T6铝合金板为对象,建立了钛上铝下的搅拌摩擦搭接焊有限元模型,利用Abaqus软件模拟了不同转速下焊接过程的温度场,并利用测温试验进行了验证。结果表明,焊接温度峰值位于搅拌头作用区,其值随转速的... 以2 mm厚TC4钛合金板与6.5 mm厚7075-T6铝合金板为对象,建立了钛上铝下的搅拌摩擦搭接焊有限元模型,利用Abaqus软件模拟了不同转速下焊接过程的温度场,并利用测温试验进行了验证。结果表明,焊接温度峰值位于搅拌头作用区,其值随转速的减小而降低;在本文的试验条件下,焊接速度为30 mm/min,转速小于230 r/min时,搭接界面处的温度峰值低于铝合金的固相线温度,可实现固相下的钛/铝异种材料搅拌摩擦搭接焊。 展开更多

关键词 搅拌摩擦搭接焊 钛/铝异种材料 温度场 搭接界面

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金属与复合材料搅拌摩擦搭接焊的研究现状 被引量：4

19

作者 刘景麟 吕赞 王留芳 《精密成形工程》 2020年第2期77-83,共7页

金属与复合材料连接研究目前处于初级阶段。在焊接方面,搅拌摩擦焊作为一种固相连接技术,可以在较低温度下实现物理化学性能差异较大的金属与复合材料的连接。综述了国内外金属与复合材料搅拌摩擦搭接焊的研究现状,在接头形式、焊具设... 金属与复合材料连接研究目前处于初级阶段。在焊接方面,搅拌摩擦焊作为一种固相连接技术,可以在较低温度下实现物理化学性能差异较大的金属与复合材料的连接。综述了国内外金属与复合材料搅拌摩擦搭接焊的研究现状,在接头形式、焊具设计、焊接参数优化以及连接机制等方面做了详细介绍。结果表明,静止轴肩可有效提高接头表面成形质量及抗拉强度;接头内的锚结构能够有效增加接头的机械互锁能力;通过优化焊具形貌及工艺参数可以增加锚结构尺寸。金属与复合材料的连接机制主要为机械互锁、化学键合以及较弱的范德华力。此外,对金属与复合材料搅拌摩擦焊的发展提出了相关建议。 展开更多

关键词 搅拌摩擦搭接焊 金属与复合材料 接头形式 焊具设计 连接机制

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超声辅助铝/钢异种材料搅拌摩擦搭接焊工艺研究 被引量：1

20

作者 吴双连 郭志成 刘雪松 《热加工工艺》 北大核心 2022年第9期32-34,39,共4页

在铝/钢异种材料的搅拌摩擦搭接焊中,存在着连续分布的界面金属间化合物层,阻碍了元素的扩散与界面冶金结合,严重制约了接头力学性能的进一步提升。以6061铝合金和301L钢为研究对象,在搅拌摩擦搭接过程中施加下置式的超声振动以提高界... 在铝/钢异种材料的搅拌摩擦搭接焊中,存在着连续分布的界面金属间化合物层,阻碍了元素的扩散与界面冶金结合,严重制约了接头力学性能的进一步提升。以6061铝合金和301L钢为研究对象,在搅拌摩擦搭接过程中施加下置式的超声振动以提高界面铝侧材料的强塑性流变,从而抑制金属间化合物的过度生长,提升接头强度。研究表明,施加超声激励后,铝/钢FSLW接头搭接界面连续金属间化合物层平均厚度由10μm减薄到6μm。同时,搭接接头的抗拉载荷提升27.9%。 展开更多

关键词 搅拌摩擦搭接焊 铝/钢异种材料 辅助超声 力学性能

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