广州搅拌摩擦焊论坛

搅拌摩擦焊技术(friction stirwilding. FSW)是一项固相连接新技术。搅拌摩擦焊接过程中的主要热量来源是摩擦热与塑性变形能量。焊接起始阶段，由于搅拌头与接头金属之间属于“冷”接触，因而摩擦热起主要作用。稳定焊接阶段.由于接头金属已经充分塑性软化，软化金属随着搅拌头的运动实现转移.形成连续的塑性流。从而使搅拌头与接头金属之间的摩擦热减少，所以塑性变形能起着维持搅拌摩擦焊接过程正常进行的重要作用。搅拌摩擦焊接过程中没有金属熔化，焊接温度比较低，因而是一个固态焊接过程。并且焊接过程中伴随着强烈的摩擦、 碾压与粉碎作用。釆用搅拌摩擦焊接技术焊接铝合金，能够避免因接头金属熔化造成的气孔、裂纹等冶金缺陷，并对接头表面氧化膜有一定粉碎作用。搅拌摩擦焊代替熔焊可实现铝合金结构件的制造和现场装配，消除熔焊时的裂纹、气孔等缺陷，获得无缺陷接头。广州搅拌摩擦焊论坛

对MIG焊和FSW试样，首先用两块大平板对接施焊，然后用线切割将对接板件切割为具体试样。 试验采用Al-Mg系列5A06铝合金制备对接接头试样，该铝合金具有较高的强度和较好的焊接性。 （1）焊态下5A06铝合金搅拌摩擦对接接头的疲劳性能明显高于MIG焊接接接头，在95%存活率下对应2x10。疲劳循环次数时.FSW和MIG焊对接接头的疲劳强度特征值分49.6和30MPa。FSW 比MIG高63. 2%。与MIC比较FSW试样儿乎没有焊接变形，焊缝组织致密不存在焊接裂纹和气孔缺陷，焊缝形状基本为矩形不存在焊眦箸应力集中严重区域。 （2）对焊态FSW对接接头,其根部“弱连接”缺限（kissing-bonds）是影响FSW接头疲劳行为的主要因素，即使FSW根部存在弱连接缺限，其 FSW接头仍具有较高的疲劳性能；两道搅拌縻擦焊缝表面的连接处可能产生的飞边缺陷也将对接头疲劳性能产生明显影响。在焊接过程应尽量避免这些缺限的产生。广州正规搅拌摩擦焊搅拌摩擦焊搅拌头的选择。

力学性能分析：每道焊缝分别在起始位置、中间位置以及终止位置（不包括焊缝末端的匙孔》取一个试样；力学修试验在ZD10/90电子拉力试验机上进行。根据每道焊缝中3个试样的拉伸试验值求平均值，分析旋转逸对6063铝合金搅拌摩擦焊接头力学性能的影响。旋转速度对6063铝合金搅拌摩擦焊接头抗拉强度的影响。随着旋转速度的提高，接头强度色加。当旋转速度为950r/min时，接头强度约为105MPa；当旋转速度为1500r/min 时，接头强度在140%以上。旋转速度对6063铝合金搅拌摩擦焊接头延伸率的影响。接头延伸率与接头强度有相同的趋旋转速度以及焊接速度对接头延仲率有着类似的影响。当旋转速度为950r/min 时，接头延伸率为2.0；当旋转速度为1500/min，采用低焊接速度匹配时，接头延伸率达到4.0；而当采用高焊接速度匹配时，头延伸率可以达到6.0以上。 由试验一的结果可以看出，高旋转速度、高焊接速度匹配条件下的接头强度、延伸率均比较高。秘这一结果，设计了第二次试验，试验材料改为T5状态6063铝合金。

根据疫劳S-N曲线试验结果，对5A06 铝合金搅拌摩擦焊（FSW）和MIG焊接接头的疲劳性能进行了初步比较，分析讨论了搅拌摩擦焊过程中所产生的焊接缺陷对其疲劳性能的影响。 结果表明，在焊态下由于焊接接头几何形状等的影响，FSW的疲劳强度明显高于MIG焊接接头对FSW焊缝根部的“吻接”缺陷（kissing-bonds）是降低FSW焊接接头疲劳寿命的主要因素，旋转搅拌工具在焊缝表面形成的多余飞边将对疲劳行为产生明显影响。 搅拌摩擦焊（friction stir welding-FSW）接头的抗疲劳断裂特性是评定其构件使用性能的重要指标之一，近年来在国外有关FSW疲劳行为的研究已有报道，如FSW工艺参数如搅拌头旋转速度、移动速度对接头疲劳S-N曲线的影响；FSW接头中可能出现的缺陷类型及形式如未焊透、根部“吻接”缺陷（kissing-bonds）、焊缝熔核中“洋葱皮”锻造类（onion-skin forging ype）缺陷等对接头疲劳裂纹启始寿命的影响以及残余应力对疲劳裂纹扩展行为及门槛值的影响等。在船舶制造领域，搅拌摩擦焊得到了深入细致的研究和开发，并且得到了成功的应用。

随着旋转速度的提高.不同焊接速度条件下接头抗拉强度并无统一规律可循。在所选参数范围内.接头强度随旋转速度的变化不大。最大值与最小值之间相差6MPa,而强度ZUI高可达母材 (母材强度为138.8MPa)的96. 2% o另外.当旋转速度为1600r/min和1800r/min时.数据离散性比较小, 最大值与最小值之间相差2MPa；当旋转速度为1500r/min和 2000r/min时.数据离散性比较大.约为 6MPa;因此.1600r/min和18r/min的旋转速度与焊接速度的匹配比较好。 各个旋转速度条件下的数据离散性相差不大.均为6%左右。只是焊接速度3、4在所选参数范围内与旋转速度的匹配比较好.延伸率曲线比较平直，上下波动在2%范围内。即在焊接速度比较髙时，接头延伸率比较高.ZUI高可达母材(母材廷伸率为 32%)的85.3%,且与旋转速度的变化关系不大。智谷—全球专业搅拌摩擦焊接整体解决方案提供商。中山搅拌摩擦焊焊机

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