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搅拌头倾角对FSW成形和接头力学性能的影响 被引量：10
1
作者 严铿 曹亮 陈华斌 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期35-38,共4页
研究了搅拌头倾角对FSW接头焊核区材料的塑性流动和接头力学性能的影响.结果表明,焊接速度一定,倾角θ小于1.5°时,在搅拌头轴肩下0.5 mm处出现隧道型缺陷,搅拌针下部的焊核金属发生沉积;随着倾角θ增大,焊核区的金属发生强烈地塑... 研究了搅拌头倾角对FSW接头焊核区材料的塑性流动和接头力学性能的影响.结果表明,焊接速度一定,倾角θ小于1.5°时,在搅拌头轴肩下0.5 mm处出现隧道型缺陷,搅拌针下部的焊核金属发生沉积;随着倾角θ增大,焊核区的金属发生强烈地塑性变形和流动,缺陷逐渐消失,焊核区变宽.对焊接接头拉伸断口进行扫描电镜观察发现:当θ为2°时,在焊核区上表面位置出现'弱连接'现象.断口和力学性能综合分析表明,当θ为3.5°～4°时,焊核区宽度最大,LF5铝合金接头强度和延伸率分别达到最大值:305 MPa和16%. 展开更多
关键词 搅拌摩擦焊 搅拌头倾角 成形 力学性能
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搅拌摩擦焊接材料流动模型及在缺陷预测中的应用 被引量：11
2
作者 龙玲 史清宇 +2 位作者 刘铁 刘淅 孙占国 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期84-88,164,165,共7页
为了研究搅拌头倾角对搅拌摩擦焊接过程的影响机理,基于DEFORM-3D软件建立了带倾角的FSW三维热-力耦合模型,模拟了搅拌摩擦焊接过程中焊缝区材料的三维运动轨迹,对比分析了有无倾角时FSW过程中材料流动行为的差异.结果表明,前进侧材料... 为了研究搅拌头倾角对搅拌摩擦焊接过程的影响机理,基于DEFORM-3D软件建立了带倾角的FSW三维热-力耦合模型,模拟了搅拌摩擦焊接过程中焊缝区材料的三维运动轨迹,对比分析了有无倾角时FSW过程中材料流动行为的差异.结果表明,前进侧材料绕搅拌针旋转后大部分沉积于搅拌头后方前进侧区域,返回侧的材料大部分被搅拌头旋推至后方而沉积;采用倾角可以增强搅拌头后方材料从返回侧运动至前进侧区间的流动性,同时还有利于增强材料在厚度方向的运动能力.根据模拟的材料流动行为对接头缺陷进行了趋势预测,预测结果与试验结果吻合良好. 展开更多
关键词 搅拌摩擦焊 流动行为 搅拌头倾角 数值模拟 缺陷预测
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搅拌头倾角对铝合金FSW过程传热传质的影响
3
作者 翟明 武传松 +1 位作者 石磊 宋宏图 《航天制造技术》 2023年第4期23-29,共7页
铝合金等轻质合金由于具有较低的密度与较高的强度,在交通运载器具制造领域得到越来越广泛的应用。搅拌摩擦焊(FSW),作为低热输入的固相连接工艺,是其重要的成形工艺。其中,搅拌头倾角作为保障焊缝成型的重要参量,其对焊接过程的影响还... 铝合金等轻质合金由于具有较低的密度与较高的强度,在交通运载器具制造领域得到越来越广泛的应用。搅拌摩擦焊(FSW),作为低热输入的固相连接工艺,是其重要的成形工艺。其中,搅拌头倾角作为保障焊缝成型的重要参量,其对焊接过程的影响还缺乏认识。因此,本研究通过数值模拟的方式,在1.5°、2.5°与4°三组搅拌头倾角条件下,定量分析倾角对焊接过程传热传质的影响规律。在模型中考虑由倾角引起的不完全接触区域及其偏转,并采用非均匀轴向应力、滑移率和摩擦系数。发现当倾角从1.5°增加到4°时,搅拌头后方材料流动能力增强,材料向前进侧迁移的能力提升;界面热流密度增大,剪切层内粘性耗散产热率增大,焊接温度升高。 展开更多
关键词 搅拌摩擦焊 搅拌头倾角 产热传热 材料流动 数值分析
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搅拌摩擦焊工艺参数 被引量：1
4
《现代焊接》 2006年第9期23-24,共2页
搅拌摩擦焊工艺参数主要有搅拌头的倾角、搅拌头的旋转速度、搅拌头的插入深度、插入速度、插入停留时间、焊接速度、焊接压力、回抽停留时间、搅拌头的回抽速度等。搅拌摩擦焊时,搅拌头通常会向前倾斜一定角度,以便焊接时搅拌头肩部的... 搅拌摩擦焊工艺参数主要有搅拌头的倾角、搅拌头的旋转速度、搅拌头的插入深度、插入速度、插入停留时间、焊接速度、焊接压力、回抽停留时间、搅拌头的回抽速度等。搅拌摩擦焊时,搅拌头通常会向前倾斜一定角度,以便焊接时搅拌头肩部的后沿能够对焊缝施加一定的焊接顶锻力。搅拌头的倾角设计指标一般为±5°,1搅拌头倾角对于薄板(厚度为1￣6mm)搅拌头倾角采用小角度,通常为1￣2°,对于中厚板(厚度大于6mm),根据被焊接工件的结构和焊接压力的大小,搅拌头的倾角通常采用3￣5°。搅拌头的旋转速度与焊接速度相关,但通常由被焊接材料的特性决定,对于特定的材料,搅拌头的旋转速度一般对应着一个最佳工艺窗口,在此窗口内旋转速度可以在一定的范围内波动,以便2搅拌头的旋转速度和焊接速度相匹配,实现高质量的焊接。据搅拌头的旋转速度,搅拌摩擦焊接可以分为冷规范、弱规范和强规范,各种铝合材料焊接规范分类如表1所示。搅拌头的插入深度一般指搅拌针插入被焊接材料的深度,但有时可以指搅拌肩的后沿低于板材表面的深度。对接焊时,焊接深度一般等于搅拌针的长度,由于搅拌针的顶端距离底部3搅拌头插入深度搅拌摩擦焊专栏TheFSW Column24现代焊接2006年第... 展开更多
关键词 搅拌摩擦焊 焊接压力 焊接速度 焊接材料 旋转速度 插入深度 转速 搅拌头倾角 搅拌针 工艺参数
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不同倾角下2219铝合金搅拌摩擦焊接头的组织及力学性能 被引量：3
5
作者 张玉芝 张仲宝 +3 位作者 李迎 谢庆云 刘磊 杨光波 《焊接技术》 2019年第9期13-16,共4页
针对焊接速度为200 mm/min,转速为500 r/min,压入量为0.1~0.15 mm的情况下,研究了改变搅拌头倾角对厚度为6 mm的2219CS铝合金板材对接搅拌摩擦焊焊接接头的影响情况,结果表明:随着倾角的增大,搅拌针对接接头塑性区域的搅拌作用也呈现倾... 针对焊接速度为200 mm/min,转速为500 r/min,压入量为0.1~0.15 mm的情况下,研究了改变搅拌头倾角对厚度为6 mm的2219CS铝合金板材对接搅拌摩擦焊焊接接头的影响情况,结果表明:随着倾角的增大,搅拌针对接接头塑性区域的搅拌作用也呈现倾斜的状态,抗拉强度逐渐降低,由339.3 MPa降低至278.5 MPa,但当倾角为0°~4°时,对抗拉强度及显微硬度的影响不明显,降低幅度仅为3.6%;当倾角为5°时,在接头底部产生缺陷,使接头的力学性能出现致命性的破坏;显微硬度变化不明显。 展开更多
关键词 搅拌摩擦焊 不同搅拌头倾角 2219CS铝合金 组织 力学性能
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