2219铝合金拉拔式摩擦塞补焊成形行为及其对界面结合质量的影响

1

作者 高宝祺 赵衍华 +4 位作者 张丽娜 邵震 管卫 黄一鸣 崔雷 《焊接学报》 北大核心 2025年第2期7-17,71,共12页

针对2219铝合金拉拔式摩擦塞补焊(friction pull plug welding,FPPW)接头界面结合质量提升的问题,基于FPPW试验和仿真分析了接头成形过程中温度场、应变场和正应力场演变规律,及这些因素对界面结合质量的影响.结果表明,在焊接过程中,当... 针对2219铝合金拉拔式摩擦塞补焊(friction pull plug welding,FPPW)接头界面结合质量提升的问题,基于FPPW试验和仿真分析了接头成形过程中温度场、应变场和正应力场演变规律,及这些因素对界面结合质量的影响.结果表明,在焊接过程中,当塞棒旋转进给时,摩擦界面上的峰值温度可达到约525℃,周围材料产生剧烈的塑性变形.分析界面上的正应力场可知,沿板厚方向正应力的分布不均匀,呈现先上升后下降的趋势;当塞棒停转后,界面上的温度降低,塑性变形没有明显增加,上部界面的正应力增加,显著大于下部界面的正应力.分析认为,相对于温度和塑性应变,正应力对界面结合质量的影响更加显著.通过调整界面附近发生塑性流动的材料体积,可以增大正应力并改善其分布均匀性,将更多新鲜金属挤入氧化膜破碎的区域,增加新鲜金属实际接触面积,进而显著提高界面结合质量和接头拉伸性能. 展开更多

关键词 拉拔式摩擦塞补焊 铝合金 接头成形 拉伸性能

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BFe10-1-1摩擦塞补焊接头组织及性能研究 被引量：1

2

作者 张忠科 陈荣耀 纪宝成 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2024年第6期1-8,共8页

采用顶锻式摩擦塞补焊方法对5 mm厚的BFe10-1-1铜镍合金进行匙孔补焊实验,探讨了不同主轴转速下塞补焊接头的微观形貌、显微硬度、温度场分布及其力学性能。结果表明:主轴转速对铁白铜塞补焊成形有重要的影响,随着转速提高,接头底部缺... 采用顶锻式摩擦塞补焊方法对5 mm厚的BFe10-1-1铜镍合金进行匙孔补焊实验,探讨了不同主轴转速下塞补焊接头的微观形貌、显微硬度、温度场分布及其力学性能。结果表明:主轴转速对铁白铜塞补焊成形有重要的影响,随着转速提高,接头底部缺陷逐渐缩小,塞棒区金属摩擦流线明显,晶粒呈破碎细化特征,接头从上到下,热影响区范围缩小明显。由于细晶强化作用,塞棒区显微硬度高于母材,且塞棒上侧显微硬度高于中下侧。在转速为2 100 r/min时得到接头拉伸强度最高,达到母材78%。接头表现出韧性断裂特征,随着转速提高,接头弱连接缺陷逐步下移,并不断缩小。 展开更多

关键词 BFE10-1-1 摩擦塞补焊 显微组织 力学性能 主轴转速

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H62黄铜摩擦塞补焊接头微观组织及力学性能

3

作者 张忠科 初树晟 《材料科学与工艺》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期41-49,共9页

针对铜及铜合金的焊接缺陷,提出了利用摩擦塞补焊进行匙孔等缺陷补焊的一种有效方法,以实现铜类构件的原位修复。本文采用顶锻式摩擦塞补焊机对H62黄铜合金进行焊接,利用温度测试仪、光学显微镜、扫描电镜、拉伸试验机与硬度试验机对H6... 针对铜及铜合金的焊接缺陷,提出了利用摩擦塞补焊进行匙孔等缺陷补焊的一种有效方法,以实现铜类构件的原位修复。本文采用顶锻式摩擦塞补焊机对H62黄铜合金进行焊接,利用温度测试仪、光学显微镜、扫描电镜、拉伸试验机与硬度试验机对H62黄铜摩擦塞补焊接头进行温度、组织与力学性能分析,研究了4种不同主轴转速下接头性能之间的差异。研究表明:接头塞棒中心上层区域组织为晶粒细小的再结晶组织,下层组织为条状晶与再结晶晶粒组成的混合组织;各接头硬度均呈“W”形分布,塞棒中心处硬度最高,摩擦界面处硬度最低;接头峰值温度随主轴转速升高而升高,上、中、下3层温度差逐渐降低。同一主轴转速下接头摩擦界面处上层晶粒最细小,沿厚度方向向下晶粒尺寸逐渐增大;接头上层峰值温度最高,中层次之,下层最低。在主轴转速为2200 r/min时接头综合力学性能最佳,接头的抗拉强度为350.5 MPa,与母材的358.4 MPa等强,接头断裂方式为韧性断裂,在温度梯度与机械作用下,塞棒上层断口韧窝最为细小致密,表现出最优良的力学性能,下层断口表现出较差的塑性性能。 展开更多

关键词 H62黄铜 摩擦塞补焊 主轴转速 显微组织 力学性能

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6082铝合金轴肩辅助加热摩擦塞补焊接头组织及温度分布 被引量：1

4

作者 李德福 王希靖 赵早龙 《热加工工艺》 北大核心 2024年第3期48-52,共5页

采用轴肩辅助加热方法实现了5 mm厚6082铝合金板匙孔类缺陷摩擦塞补焊修复,分析了摩擦塞补焊接头的组织和力学性能。结果表明:接头焊核区为细小等轴晶,结合面区为过渡区,轴肩影响区分层明显,热力影响区晶粒发生弯曲变形,热影响区保留了... 采用轴肩辅助加热方法实现了5 mm厚6082铝合金板匙孔类缺陷摩擦塞补焊修复,分析了摩擦塞补焊接头的组织和力学性能。结果表明:接头焊核区为细小等轴晶,结合面区为过渡区,轴肩影响区分层明显,热力影响区晶粒发生弯曲变形,热影响区保留了母材板条状组织。接头显微硬度均高于母材,在厚度方向上存在各层异性;抗拉强度最高达285.7 MPa,为母材的92.2%,断口呈韧性断裂特征。焊接热输入和材料热塑性变形,是接头不同区域显微组织存在明显差异的根本原因。 展开更多

关键词 轴肩辅助加热 摩擦塞补焊 温度分布 显微组织

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LY12铝合金摩擦塞焊接头组织分析 被引量：21

5

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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2014铝合金搅拌摩擦焊缝的拉锻式摩擦塞补焊 被引量：16

6

作者 赵衍华 刘景铎 +2 位作者 张丽娜 孙忠绍 王国庆 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期41-46,共6页

采用拉锻式摩擦塞补焊方法对4mm厚的2014铝合金搅拌摩擦焊接头缺陷进行了补焊,焊后对塞补焊接头的微观组织和拉伸性能进行了分析。研究结果表明,摩擦塞补焊接头分为焊缝区、热影响区和母材区三部分,焊缝由细小的等轴再结晶组织构成。选... 采用拉锻式摩擦塞补焊方法对4mm厚的2014铝合金搅拌摩擦焊接头缺陷进行了补焊,焊后对塞补焊接头的微观组织和拉伸性能进行了分析。研究结果表明,摩擦塞补焊接头分为焊缝区、热影响区和母材区三部分,焊缝由细小的等轴再结晶组织构成。选择合适的焊接参数和接头结构,塞补焊接头的抗拉强度可以达到330MPa以上,达到或超过搅拌摩擦焊接头强度。塞补焊接头微观硬度分析表明,塞补焊后接头焊缝区硬度较高,但整体硬度变化不大。 展开更多

关键词 摩擦塞补焊 2014铝合金 接头组织 力学性能 微观硬度

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铝合金搅拌摩擦焊缝摩擦塞补焊组织与力学性能 被引量：12

7

作者 刘凯旋 孙转平 +2 位作者 杨新岐 杜波 宋建岭 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期118-125,I0006,共9页

对2219-T87铝合金搅拌摩擦焊缝进行摩擦塞补焊工艺试验,对塞补焊接头的焊缝成形、显微组织、显微硬度和抗拉强度进行了观察和测试,对拉伸断口进行了扫描电镜观察.结果表明,在7500r/min的焊接转速和40~55kN的焊接压力下可获得无缺陷摩擦... 对2219-T87铝合金搅拌摩擦焊缝进行摩擦塞补焊工艺试验,对塞补焊接头的焊缝成形、显微组织、显微硬度和抗拉强度进行了观察和测试,对拉伸断口进行了扫描电镜观察.结果表明,在7500r/min的焊接转速和40~55kN的焊接压力下可获得无缺陷摩擦塞补焊接头;塞补焊接头沿垂直于搅拌焊缝方向的最大抗拉强度和断后伸长率分别可以达到336MPa和8%,分别相当于母材抗拉强度和断后伸长率的73.9%和66.7%;在母材和塞棒之间的底部结合面是最薄弱的区域,如何控制该区域的结合强度是影响摩擦塞补焊接头拉伸性能的关键因素. 展开更多

关键词 摩擦塞补焊 焊接工艺 微观组织 力学性能

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2014铝合金拉锻式摩擦塞补焊接头微观组织及力学性能 被引量：12

8

作者 赵衍华 刘景铎 +2 位作者 张加涛 孙忠绍 王国庆 《航空制造技术》 2009年第23期86-90,共5页

采用拉锻式摩擦塞补焊方法对4mm厚的2014铝合金进行了焊接,焊后对接头的微观组织和力学性能及断裂特性进行了分析。研究结果表明,摩擦塞补焊接头由焊缝区、热影响区和母材这3部分组成,焊缝由细小的等轴再结晶组织构成。力学试验表明:摩... 采用拉锻式摩擦塞补焊方法对4mm厚的2014铝合金进行了焊接,焊后对接头的微观组织和力学性能及断裂特性进行了分析。研究结果表明,摩擦塞补焊接头由焊缝区、热影响区和母材这3部分组成,焊缝由细小的等轴再结晶组织构成。力学试验表明:摩擦压力、摩擦时间、塞棒/塞孔配合角度以及工进速度均会影响接头质量,选择合适的焊接参数和接头结构,塞补焊接头的抗拉强度可以达到375MPa,约为母材强度的79%。断口形貌分析显示,接头断裂模式为塑性断裂。 展开更多

关键词 摩擦塞补焊 2014铝合金 接头微观组织 断裂特性

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2219-T87铝合金拉锻式摩擦塞补焊接头组织及性能 被引量：8

9

作者 杜波 杨新岐 +1 位作者 孙转平 王东坡 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期128-132,166-167,共6页

对6 mm厚的2219-T87铝合金板进行了拉锻式摩擦塞补焊试验,对焊接接头的微观组织、显微硬度、抗拉强度及拉伸断口进行了观察与测试.结果表明,采用优化的摩擦塞补焊工艺可实现2219-T87铝合金母材和2219-T87铝合金塞棒的冶金连接.拉锻式摩... 对6 mm厚的2219-T87铝合金板进行了拉锻式摩擦塞补焊试验,对焊接接头的微观组织、显微硬度、抗拉强度及拉伸断口进行了观察与测试.结果表明,采用优化的摩擦塞补焊工艺可实现2219-T87铝合金母材和2219-T87铝合金塞棒的冶金连接.拉锻式摩擦塞补焊过程中,塞棒承受拉应力,应优化接头设计和焊接工艺参数从而防止塞棒被拉断.未焊合是接头的主要缺陷,易出现在接头的近上表面处.焊缝区发生明显软化,最低硬度出现在靠近连接界面的塞棒热力影响区,最低值为84.4 HV.接头的抗拉强度可达326.4 MPa,断后伸长率可达4.45%,抗拉强度和断后伸长率分别为母材的71.7%和44.5%,拉伸断口呈韧窝形貌. 展开更多

关键词 拉锻式摩擦塞补焊 2219-T87铝合金 工艺特征 微观组织 力学性能

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DH36钢水下摩擦塞焊工艺及力学性能 被引量：2

10

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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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

11

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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2219-T87铝合金TIG焊缝摩擦塞补焊接头组织及性能 被引量：2

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作者 杜波 杨新岐 +1 位作者 孙转平 王东坡 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期1303-1308,共6页

采用摩擦塞补焊工艺,对8,mm厚的2219-T87铝合金TIG焊缝进行焊接实验,采用光学显微镜、扫描电子显微镜观察接头的焊缝成型、显微组织和强化相转变,通过硬度测试、拉伸试验、断口观测研究接头的力学性能和断裂特征.结果表明:摩擦塞补焊接... 采用摩擦塞补焊工艺,对8,mm厚的2219-T87铝合金TIG焊缝进行焊接实验,采用光学显微镜、扫描电子显微镜观察接头的焊缝成型、显微组织和强化相转变,通过硬度测试、拉伸试验、断口观测研究接头的力学性能和断裂特征.结果表明:摩擦塞补焊接头可分为塞棒区、塞棒热力影响区、再结晶区、热力影响区、热影响区和母材区/TIG焊缝区6部分;接头热影响区和热力影响区的强化相粗化,发生局部软化,垂直于TIG焊缝方向的最低硬度(95.1,HV)出现在热力影响区,平行于TIG焊缝方向的最低硬度(75.3,HV)出现在热影响区;接头的抗拉强度可达321.3,MPa,断后伸长率可达2.8%,,分别为母材的72.2%,和28.0%,;拉伸试样断裂位置为热力影响区,断口呈剪切韧窝,属于塑性断裂. 展开更多

关键词 摩擦塞补焊 2219-T87铝合金 TIG焊缝 微观组织 力学性能

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6082铝合金摩擦塞补焊接头微观组织与性能 被引量：6

13

作者 张忠科 赵早龙 +1 位作者 李德福 郑江辉 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第16期16094-16099,16113,共7页

在不同的焊接转速下,对5 mm厚的6082铝合金进行顶锻式摩擦塞补焊实验研究,分析了塞补焊接头的金属流动性、微观组织、第二相分布、温度场、力学性能、显微硬度以及断口形貌特征。结果表明:塞补焊接头截面上层金属流动性明显优于下层;焊... 在不同的焊接转速下,对5 mm厚的6082铝合金进行顶锻式摩擦塞补焊实验研究,分析了塞补焊接头的金属流动性、微观组织、第二相分布、温度场、力学性能、显微硬度以及断口形貌特征。结果表明:塞补焊接头截面上层金属流动性明显优于下层;焊缝根部受摩擦热最低且金属流动性差,使其成为整个塞补焊接头的薄弱区;在摩擦界面区,塞棒大量细密的等轴晶穿插进母材板条状的晶粒中,实现了塞补焊接头的紧密连接;焊接接头不同区域β(Mg 2Si)相的大小、数量及方向均有不同程度的变化;在焊接转速2200 r/min下,焊接接头力学性能最好,接头抗拉强度达到母材的75%以上,断后伸长率达到了母材的64%以上;焊接接头断裂在塞孔与塞棒之间的摩擦界面区,裂纹从焊缝根部弱连接区域起裂并向焊缝表面扩展,断裂方式为韧性断裂;整个塞补焊接头母材侧热机影响区和热影响区结合处软化最为严重,硬度值在(60±5)HV之间。 展开更多

关键词 6082铝合金 摩擦塞补焊(fpw) 微观组织 力学性能

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塞棒材料对铝合金摩擦塞补焊接头组织及拉伸断裂行为的影响 被引量：3

14

作者 杜波 杨新岐 +1 位作者 孙转平 王东坡 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期137-143,共7页

分别采用2A14-T6和2219-T87铝合金塞棒对6mm厚2219-T87铝合金板进行摩擦塞补焊实验,利用数字图像相关方法观测塞棒材料对拉伸过程中接头变形及断裂行为的影响,同时对两种接头的微观组织、显微硬度及拉伸断口进行观察与测试。结果表明:... 分别采用2A14-T6和2219-T87铝合金塞棒对6mm厚2219-T87铝合金板进行摩擦塞补焊实验,利用数字图像相关方法观测塞棒材料对拉伸过程中接头变形及断裂行为的影响,同时对两种接头的微观组织、显微硬度及拉伸断口进行观察与测试。结果表明:两种接头的组织特征相似,但2A14-T6接头的塞棒热力影响区发生部分再结晶的区域比2219-T87接头宽;塞棒材料对接头抗拉强度影响不大,但对伸长率影响显著,2219-T87接头抗拉强度可达346.2MPa,伸长率为5.76%;2A14-T6接头的抗拉强度可达351.2MPa,伸长率为3.54%;2219-T87接头的变形主要集中在软化的塞棒区和塞棒热力影响区,而2A14-T6接头的变形主要集中在软化的热力影响区和热影响区;再结晶区和接头软化区是整个接头的薄弱区,拉伸断口呈韧窝形貌。 展开更多

关键词 摩擦塞补焊 2219-T87铝合金 2A14-T6铝合金 数字图像相关 拉伸断裂行为

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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

15

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

16

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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拉拔式塞补焊焊接工艺参数优化的研究 被引量：9

17

作者 刘现伟 钱炜 《农业装备与车辆工程》 2017年第5期74-77,共4页

为了对6 mm厚的2219-T6铝合金进行拉拔式塞补焊焊接工艺参数优化进行研究,利用摩擦塞补焊接专业机床设备对塞补焊过程中的主轴转速、拉拔距离、焊接时间进行监测控制。采用正交试验法在2219—T6铝合金材料平板上进行拉拔式塞补焊的工艺... 为了对6 mm厚的2219-T6铝合金进行拉拔式塞补焊焊接工艺参数优化进行研究,利用摩擦塞补焊接专业机床设备对塞补焊过程中的主轴转速、拉拔距离、焊接时间进行监测控制。采用正交试验法在2219—T6铝合金材料平板上进行拉拔式塞补焊的工艺实验,结果分析表明:塞补焊接的最优工艺参数组合为主轴转速5 000 r/min,焊接时间1 s,拉拔行程4 mm,影响焊接质量的因素大小依次为拉拔行程、焊接时间、主轴转速;且塞补焊接修复后试件的抗拉强度为母材的80%以上,对2219-T6铝合金拉拔式塞补焊的研究具有一定的实用价值。 展开更多

关键词 拉拔式塞补焊接 2219-T6铝合金 塞棒 正交实验 抗拉强度

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2219铝合金FSW焊缝摩擦塞补焊接头性能分析 被引量：10

18

作者 孙转平 杨新岐 +2 位作者 杜波 刘凯旋 宋建岭 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期143-147,I0008,共6页

采用顶锻式摩擦塞补焊方法,对8 mm厚2219-T87铝合金FSW焊缝进行了摩擦塞补焊试验研究,深入探讨摩擦塞补焊接头的微观组织、常温和低温力学性能、硬度及断口形貌变化特征.结果表明,摩擦塞补焊接头具有明显的组织不均匀性,主要由塞棒区、... 采用顶锻式摩擦塞补焊方法,对8 mm厚2219-T87铝合金FSW焊缝进行了摩擦塞补焊试验研究,深入探讨摩擦塞补焊接头的微观组织、常温和低温力学性能、硬度及断口形貌变化特征.结果表明,摩擦塞补焊接头具有明显的组织不均匀性,主要由塞棒区、塞棒热力影响区、再结晶区、母材热力影响区、热影响区和母材区组成;母材热力影响区晶粒具有显著变形特征,其硬度最低为85 HV,是整个接头的薄弱部分.摩擦塞补焊接头的常温和低温抗拉强度均达到FSW接头的80%以上,断后伸长率达到70%以上,其断裂模式为韧性特征. 展开更多

关键词 2219铝合金 摩擦塞补焊 微观组织 力学性能 显微硬度

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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

19

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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异种铝合金摩擦塞补焊工艺与组织性能 被引量：5

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作者 孙转平 杨新岐 +1 位作者 刘凯旋 杜波 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期145-150,I0007,I0008,共8页

采用顶锻式摩擦塞补焊方法,以2219-T6铝合金为塞棒材料,分别对8mm厚2024-T3和7075-T6两种铝合金FSW接头进行了摩擦塞补焊试验研究,深入探讨了不同焊接压力下塞补焊接头的微观组织、显微硬度、力学性能及断口形貌特征.结果表明,塞棒和母... 采用顶锻式摩擦塞补焊方法,以2219-T6铝合金为塞棒材料,分别对8mm厚2024-T3和7075-T6两种铝合金FSW接头进行了摩擦塞补焊试验研究,深入探讨了不同焊接压力下塞补焊接头的微观组织、显微硬度、力学性能及断口形貌特征.结果表明,塞棒和母材或FSW焊缝是由等轴晶进行过渡,获得了紧密结合的接头,热力影响区和热影响区晶粒发生长大.整个塞补焊接头塞棒区软化最严重,硬度在85~95HV之间.2024铝合金塞补焊接头抗拉强度和断后伸长率分别达到了母材的70%和65%以上,7075铝合金塞补焊接头抗拉强度和断后伸长率分别达到了母材的62%和48%以上.塞补焊接头断裂模式为韧性特征. 展开更多

关键词 铝合金 摩擦塞补焊 微观组织 显微硬度 力学性能

在线阅读 下载PDF 职称材料