LY12铝合金摩擦塞焊接头组织分析 被引量：21

1

作者 栾国红 季亚娟 +1 位作者 董春林 马翔生 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1-3,共3页

在介绍摩擦塞焊原理和优点的基础上,经过初步试验,分析了LY12铝合金摩擦塞焊接头的金相组织和硬度分布。结果表明,LY12铝合金摩擦塞焊接头明显分为五个区域,即母材、母材与塑化区Ⅰ过渡区、塑化区Ⅰ、塑化区Ⅰ和塑化区Ⅱ之间的过渡区、... 在介绍摩擦塞焊原理和优点的基础上,经过初步试验,分析了LY12铝合金摩擦塞焊接头的金相组织和硬度分布。结果表明,LY12铝合金摩擦塞焊接头明显分为五个区域,即母材、母材与塑化区Ⅰ过渡区、塑化区Ⅰ、塑化区Ⅰ和塑化区Ⅱ之间的过渡区、塑化区Ⅱ。其中塑化区Ⅰ和塑化区Ⅱ的材料发生了强烈的变形和流动,但流动方式和变形方式不同;硬度分布则是从母材区开始,硬度值逐渐下降,在塑化区Ⅰ达到最低值,随后硬度值逐渐增大,在塑化区Ⅱ趋于稳定且与母材硬度值相当。 展开更多

关键词 LY12铝合金 摩擦塞焊 组织 硬度

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不同环境下X65管线钢摩擦塞焊搭接焊接头组织和力学性能分析 被引量：4

2

作者 徐雅晨 荆洪阳 +1 位作者 韩永典 徐连勇 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期55-60,共6页

为了研究摩擦塞焊搭接接头的金相组织和力学性能,分别在空气中和水下对圆锥形搭接试样进行试验.结果表明,在空气中焊接时,没有焊接缺陷的产生;在水下焊接时,低的焊接工艺参数导致接头产生未填充和未连接两种焊接缺陷.接头中焊缝和热影... 为了研究摩擦塞焊搭接接头的金相组织和力学性能,分别在空气中和水下对圆锥形搭接试样进行试验.结果表明,在空气中焊接时,没有焊接缺陷的产生;在水下焊接时,低的焊接工艺参数导致接头产生未填充和未连接两种焊接缺陷.接头中焊缝和热影响区组织为上贝氏体,母材为细小的铁素体和珠光体组织.接头的硬度分布为母材最低,热影响区次之,焊缝最高,水下搭接接头的硬度一般高于空气中接头的硬度.在空气中焊接时,只有塞孔底部的拉伸试样断裂在结合线处;而在水下焊接时,靠近塞孔底部的两个拉伸试样在结合线处发生断裂. 展开更多

关键词 摩擦塞焊搭接焊 水下焊接 显微组织 硬度 拉伸性能

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D36高强钢摩擦塞焊焊接接头组织和性能研究 被引量：2

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作者 徐雅晨 荆洪阳 +1 位作者 韩永典 徐连勇 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2017年第7期676-681,共6页

利用自主研发的摩擦塞焊设备对摩擦塞焊圆柱形试样进行试验,试样材料选择D36高强钢,通过温度巡检仪采集焊接过程中温度演化数据,试验后对焊接接头进行宏观形貌、金相组织、硬度以及拉伸性能的研究.结果发现:在焊接过程中,温度先迅速升高... 利用自主研发的摩擦塞焊设备对摩擦塞焊圆柱形试样进行试验,试样材料选择D36高强钢,通过温度巡检仪采集焊接过程中温度演化数据,试验后对焊接接头进行宏观形貌、金相组织、硬度以及拉伸性能的研究.结果发现:在焊接过程中,温度先迅速升高,之后缓慢降低,塞孔底部最先升温,温度峰值出现在塞孔侧壁中间处;塞棒端部和塞孔底部带有倒角的试样可以获得无缺陷的焊接接头;焊接接头中母材组织为轧制后的铁素体和珠光体的带状组织,焊缝组织和上部热影响区组织为上贝氏体,而塞孔底部倒角处的热影响区以细小的铁素体和珠光体组织为主;焊接接头的硬度分布一般为母材最低,热影响区次之,焊缝最高;当塞棒端部和塞孔底部的倒角达到4,mm时,摩擦塞焊焊接接头拉伸试验的断裂位置在母材处,保证了焊接接头的拉伸性能. 展开更多

关键词 摩擦塞焊 焊接热循环 金相组织 硬度 拉伸性能

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DH36钢水下摩擦塞焊工艺及力学性能 被引量：2

4

作者 崔雷 杨新岐 +1 位作者 王东坡 曹军 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期75-79,132,共5页

文中通过工艺试验研究了DH36钢水下摩擦塞焊工艺窗口及焊接接头的显微组织和力学性能．结果表明，在焊接转速较低时，焊接接头根部容易形成“未结合”焊接缺陷，提高焊接转速可有效避免缺陷的形成；焊接转速为7500 r／min、轴向压力在30... 文中通过工艺试验研究了DH36钢水下摩擦塞焊工艺窗口及焊接接头的显微组织和力学性能．结果表明，在焊接转速较低时，焊接接头根部容易形成“未结合”焊接缺陷，提高焊接转速可有效避免缺陷的形成；焊接转速为7500 r／min、轴向压力在30～45 kN范围是较适宜的焊接工艺参数；焊接接头焊缝组织主要为板条马氏体和贝氏体，焊接热影响区的组织主要为贝氏体；焊接接头的拉伸性能和冲击性能均随焊接转速的提高有不同程度升高，但随轴向压力的变化不具有明显规律性；在较优的焊接工艺参数下（焊接转速7500 r／min、轴向压力40 kN）焊接接头屈服强度为370 MPa，抗拉强度为530 MPa，断后伸长率为22．5％，结合线处0℃冲击吸收功为42．5 J． 展开更多

关键词 水下摩擦塞焊 焊接工艺 微观组织 力学性能

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拉锻式摩擦塞焊的热力耦合解析模型和试验验证 被引量：1

5

作者 陈永亮 杨子超 +3 位作者 林恒利 崔雷 宋建岭 王东坡 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第17期2118-2127,共10页

为快速得到拉锻式摩擦塞焊的焊接工艺参数,对焊接过程进行预测,建立了摩擦塞焊过程的扭矩、轴向力、功率和能量等指标的力学模型和热力耦合解析模型。模型的输入量为焊接塞棒的几何参数、材料属性、焊接转速和进给速度,输出量为焊接过... 为快速得到拉锻式摩擦塞焊的焊接工艺参数,对焊接过程进行预测,建立了摩擦塞焊过程的扭矩、轴向力、功率和能量等指标的力学模型和热力耦合解析模型。模型的输入量为焊接塞棒的几何参数、材料属性、焊接转速和进给速度,输出量为焊接过程的扭矩、轴向力、功率和能量等。在自主设计的拉锻式摩擦塞焊设备上进行了焊接试验。通过将试验数据的输入和输出指标与理论模型值进行对比分析,验证了理论解析模型的可行性。 展开更多

关键词 拉锻式摩擦塞焊 力学模型 热力耦合分析 铝合金

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摩擦塞焊及其研究现状 被引量：7

6

作者 季亚娟 《航空制造技术》 2008年第24期74-75,共2页

阐述了摩擦塞焊的原理、优点,说明了该技术在国内外的研究现状和应用情况,指出了深入研究该技术的必要性。

关键词 焊接 摩擦塞焊 应用

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7075-T6铝合金摩擦塞焊焊接区域温度场的数值模拟 被引量：2

7

作者 司佩强 闫崇京 +2 位作者 宋燕 郑勇乐 刘江伟 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期62-66,共5页

以7075-T6铝合金为待焊材料,基于库伦摩擦定律建立摩擦塞焊的产热模型,利用ABAQUS软件模拟7075-T6铝合金的摩擦塞焊过程,建立焊接区域温度场的有限元模型,采用热流密度为定值和基于试验数据的热流密度的两种热源加载方式模拟摩擦塞焊焊... 以7075-T6铝合金为待焊材料,基于库伦摩擦定律建立摩擦塞焊的产热模型,利用ABAQUS软件模拟7075-T6铝合金的摩擦塞焊过程,建立焊接区域温度场的有限元模型,采用热流密度为定值和基于试验数据的热流密度的两种热源加载方式模拟摩擦塞焊焊接区域的温度场,并进行了试验验证。结果表明:两种热源加载方式下焊接区域温度场的变化趋势是一致的,但是相同时刻下,采用热流密度为定值的热源加载方式得到的铝板温度较高;采用两种热源加载方式得到焊接铝板测温点的温度变化趋势均和试验结果的相吻合,但采用基于试验数据的热流密度得到的模拟结果更准确,因此通过有限元产热模型来模拟7075-T6铝合金摩擦塞焊接区域的温度场是可行的。 展开更多

关键词 摩擦塞焊 产热模型 数值模拟 温度场

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7075-T6铝合金顶锻式摩擦塞焊接头组织及性能研究 被引量：1

8

作者 郑勇乐 闫崇京 +1 位作者 司佩强 杨昊龙 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第19期90-93,共4页

采用顶锻式摩擦塞焊对4 mm厚的7075-T6铝合金进行焊接试验,研究了塞焊接头的显微组织、材料流动和硬度分布。结果表明,塞焊接头可分为母材区、热影响区、热力影响区、塞棒重结晶区、塞棒热力影响区。塞焊接头在截面水平方向上的硬度分... 采用顶锻式摩擦塞焊对4 mm厚的7075-T6铝合金进行焊接试验,研究了塞焊接头的显微组织、材料流动和硬度分布。结果表明,塞焊接头可分为母材区、热影响区、热力影响区、塞棒重结晶区、塞棒热力影响区。塞焊接头在截面水平方向上的硬度分布呈典型的W型,且硬度的最低值一般出现在热力影响区。增大进给速度能提高塞焊接头的硬度,并且能有效地减小铝板的热影响区域,从而得到较好的连接质量。 展开更多

关键词 摩擦塞焊 7075-T6铝合金 材料流动

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QT400球墨铸铁摩擦塞焊接头的微观组织和力学性能研究

9

作者 李晓华 齐影 +3 位作者 郑瑞娟 武媛 祝弘滨 崔雷 《热加工工艺》 北大核心 2023年第5期141-144,共4页

对轨道交通QT400球墨铸铁电机机座损伤螺纹孔的摩擦塞焊修复工艺及接头性能进行了研究。设计了塞孔、塞棒尺寸,采用摩擦塞焊工艺制备了焊接接头,分析了修复接头的微观组织、硬度分布,并在接头上加工出新螺纹孔,对螺纹孔的静载拉伸性能... 对轨道交通QT400球墨铸铁电机机座损伤螺纹孔的摩擦塞焊修复工艺及接头性能进行了研究。设计了塞孔、塞棒尺寸,采用摩擦塞焊工艺制备了焊接接头,分析了修复接头的微观组织、硬度分布,并在接头上加工出新螺纹孔,对螺纹孔的静载拉伸性能进行了测试。结果显示,修复区与铸铁基体部分形成了有效的冶金连接,塞孔顶部、侧壁以及底部的界面结合良好,没有缺陷。接头中心区域的球形石墨数量和尺寸与母材的相比有很大程度的降低,碳元素的扩散促进了珠光体的形成,从而导致其硬度、强度升高。塞补焊接头螺纹孔的静载拉伸载荷比母材螺纹孔的提高了71%。 展开更多

关键词 球墨铸铁 螺纹孔 摩擦塞焊 微观组织 力学性能

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铝合金拉拔式摩擦塞补焊成形及其对界面结合行为的影响 被引量：2

10

作者 邓越 崔雷 +3 位作者 王东坡 邵震 赵衍华 张丽娜 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期2825-2838,共14页

本文开展了2219铝合金拉拔式摩擦塞补焊(Friction pull plug weld,FPPW)试验,通过仿真分析揭示FPPW接头温度场与应力场的演变规律,并探讨了界面温度及应力分布特征对界面结合质量的影响。结果表明:在FPPW过程中,塞棒在主轴驱动下高速旋... 本文开展了2219铝合金拉拔式摩擦塞补焊(Friction pull plug weld,FPPW)试验,通过仿真分析揭示FPPW接头温度场与应力场的演变规律,并探讨了界面温度及应力分布特征对界面结合质量的影响。结果表明:在FPPW过程中,塞棒在主轴驱动下高速旋转并进给,当塞棒与母材接触时摩擦界面温度上升(500~520℃)。界面所受应力随温度的升高而降低;进入拉锻阶段后,塞棒停转并保持恒定轴向拉力进给,界面温度降至约280℃,界面所受应力逐渐增大,并沿厚度方向呈不均匀分布。分析认为,摩擦界面上的应力分布和峰值温度对界面结合质量有重要影响,而且提高界面应力分布均匀性,有助于促进界面冶金结合并提高接头强度。通过优化FPPW接头的几何形状显著提高了界面应力分布的均匀性,从而消除界面上分布的氧化物,促进塞棒与母材结合,提高接头力学性能。 展开更多

关键词 铝合金 摩擦塞焊 焊缝成形 界面组织特征

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轴向压力对异种钢水下摩擦锥塞焊接头组织及力学性能的影响 被引量：3

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作者 林伟 杨新岐 +1 位作者 熊俊珍 刘凯旋 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期26-31,162,共7页

在X52管线钢上采用Q345塞棒进行水下摩擦锥塞焊工艺试验研究,讨论轴向压力对塞焊接头组织和力学性能的影响.结果表明,对给定7 000 r/min焊接转速在30 kN轴向压力下,塞焊缝底部圆角过渡处易产生未结合缺陷,随着轴向压力增加达到35 kN以上... 在X52管线钢上采用Q345塞棒进行水下摩擦锥塞焊工艺试验研究,讨论轴向压力对塞焊接头组织和力学性能的影响.结果表明,对给定7 000 r/min焊接转速在30 kN轴向压力下,塞焊缝底部圆角过渡处易产生未结合缺陷,随着轴向压力增加达到35 kN以上,可以获得完全结合的致密塞焊缝,焊缝顶锻区及底部圆角过渡处的热影响区也不断扩大.由于水介质快速冷却作用,焊缝区组织特征比较复杂,主要由板条状马氏体和板条状贝氏体组成,硬度分布不均匀并产生明显淬硬现象其硬度可达450 HV1.在0℃下焊缝中心冲击吸收能量也会随着轴向压力的增加而不断提高,最高可以达到62 J,但远低于母材的267 J. 展开更多

关键词 水下摩擦锥塞焊 轴向压力 显微组织 力学性能

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X52管线钢水下摩擦圆锥塞焊接头组织特征 被引量：3

12

作者 熊俊珍 杨新岐 +1 位作者 林伟 刘凯旋 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期6-12,I0002,共8页

对X52管线钢进行了水下摩擦圆锥塞焊工艺试验,对不同焊接工艺参数下接头的微观组织进行了金相显微镜及扫描电镜观测,探讨了工艺参数对X52管线钢水下摩擦圆锥塞焊接头组织的影响.结果表明,接头可以分为锻造区、最终摩擦界面、剪切变形区... 对X52管线钢进行了水下摩擦圆锥塞焊工艺试验,对不同焊接工艺参数下接头的微观组织进行了金相显微镜及扫描电镜观测,探讨了工艺参数对X52管线钢水下摩擦圆锥塞焊接头组织的影响.结果表明,接头可以分为锻造区、最终摩擦界面、剪切变形区、结合区及热影响区.其中剪切变形区呈层状结构,所形成的焊缝微观组织极不均匀,且出现粗大晶粒.相比于焊接转速,轴向压力对X52管线钢水下摩擦塞焊接头组织的影响更显著.摩擦塞焊接头组织与传统摩擦焊接头晶粒细化的特征不同,这是由于在“封闭式”摩擦焊过程中塞焊缝主要由剪切变形区组成. 展开更多

关键词 摩擦圆锥塞焊 X52管线钢 工艺参数 微观组织

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铝合金与高强钢摩擦塞铆焊接头连接性能

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作者 Lyu Shuqiang Kim Jihoon Cho Haeyong 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期8-13,I0001,共7页

为了解决铝合金与高强钢材料之间连接困难的问题,保证铝合金与高强钢之间的连接质量,采用摩擦塞铆焊工艺实现了6061-T6铝合金和DP1470高强钢的连接,并通过对接头宏观形貌和微观组织特征的观察、接头力学性能的测试以及接头失效形式的对... 为了解决铝合金与高强钢材料之间连接困难的问题,保证铝合金与高强钢之间的连接质量,采用摩擦塞铆焊工艺实现了6061-T6铝合金和DP1470高强钢的连接,并通过对接头宏观形貌和微观组织特征的观察、接头力学性能的测试以及接头失效形式的对比,研究了摩擦塞铆焊所获接头连接性能的变化规律.结果表明,转速是影响焊接质量的重要因素.在焊接试验过程中,转速控制范围为5 000~8 000 r/min,接头的抗拉强度随转速的增加先升高后降低,当转速达到7 000 r/min时,接头所承受的剪切载荷最大,可以达到6.3 kN,此时得到的接头表面平整,无明显孔洞、裂纹等缺陷.铝合金板材在接头处发生断裂失效时,接头所能承受载荷相对较大,焊接质量较高.因此,铝合金和高强钢能够通过摩擦塞铆焊工艺实现高质量连接. 展开更多

关键词 铝合金 高强钢 摩擦塞铆焊 力学性能 失效形式

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