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铝合金搅拌摩擦焊技术研究存在的问题及趋势 被引量:23
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作者 杨新岐 秦红珊 《焊接》 北大核心 2009年第7期24-33,共10页
搅拌摩擦焊(Friction Stir Welding-FSW)是目前铝、镁、铜及有色金属等轻合金连接的最先进连接技术之一,FSW与传统熔焊相比,在工艺过程、接头性能等方面具有许多优势。在讨论FSW技术特征、工艺特点及应用研究的基础上,对目前国内外有关... 搅拌摩擦焊(Friction Stir Welding-FSW)是目前铝、镁、铜及有色金属等轻合金连接的最先进连接技术之一,FSW与传统熔焊相比,在工艺过程、接头性能等方面具有许多优势。在讨论FSW技术特征、工艺特点及应用研究的基础上,对目前国内外有关FSW技术的研究现状、发展趋势及存在问题进行了详细综述,所涉及的问题是在工业化铝合金结构制造领域(如飞机机身结构、高速客车及汽车车体结构等)大规模推广应用FSW技术必须解决的基础性问题;其次讨论基于FSW研究开发的新思路及新工艺,尤其是搅拌摩擦点焊技术(Friction Stir SpotWelding-FSSW)的原理、特点及在汽车车体轻量化开发中的巨大应用前景。 展开更多
关键词 铝合金 搅拌摩擦焊 搅拌摩擦点焊 问题及趋势
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铝合金搅拌摩擦点焊接头塑化金属流动形态分析 被引量:7
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作者 黄永德 邢丽 +1 位作者 柯黎明 刘克文 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期73-76,共4页
在搅拌摩擦点焊过程中,塑化金属的流动形态是影响焊点成形及接头力学性能的主要因素。通过采用镶嵌标识材料的方法,研究了搅拌摩擦点焊过程中接头塑化金属的流动形态。结果表明,在焊点横截面上,匙孔两侧塑化金属发生塑性变形的宽度基本... 在搅拌摩擦点焊过程中,塑化金属的流动形态是影响焊点成形及接头力学性能的主要因素。通过采用镶嵌标识材料的方法,研究了搅拌摩擦点焊过程中接头塑化金属的流动形态。结果表明,在焊点横截面上,匙孔两侧塑化金属发生塑性变形的宽度基本相同,从焊点表面到底面,塑性变形区宽度逐渐减小。在焊点的上部,塑化金属主要受轴肩的作用,在轴肩摩擦力和材料之间的剪切力作用下沿搅拌针旋转的方向运动,随着距焊点表面距离的增大,塑化金属沿搅拌针旋转方向的运动趋势逐渐减小。搅拌针周围的塑化金属在搅拌针螺纹向下的压力作用下,以螺旋状向焊点底部运动,运动到焊点底部后受底板的阻碍和未塑化金属的挤压作用从搅拌针四周向焊点上部运动。 展开更多
关键词 铝合金 搅拌摩擦点焊 塑化金属 流动形态
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LY12铝合金摩擦点焊接头组织及性能 被引量:9
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作者 刘克文 邢丽 柯黎明 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期288-293,共6页
采用摩擦点焊对厚度为2 mm的LY12铝合金进行焊接实验,分析接头的显微组织及力学性能。根据焊点接头的组织特征可将其分为塑性区、动态静止层、热影响区和母材。结果表明:塑性区和动态静止层的晶粒在热和力作用下发生动态再结晶形成细小... 采用摩擦点焊对厚度为2 mm的LY12铝合金进行焊接实验,分析接头的显微组织及力学性能。根据焊点接头的组织特征可将其分为塑性区、动态静止层、热影响区和母材。结果表明:塑性区和动态静止层的晶粒在热和力作用下发生动态再结晶形成细小的等轴晶,热影响区的晶粒在摩擦热作用下长大变粗;搅拌头旋转速度为2 500 r/min,焊接时间为12 s时,可以获得力学性能较好的焊点,焊点的剪切强度达到9.24 kN;焊点的剪切强度随搅拌头旋转速度的增大而增大,随焊接时间的延长先增大后减小;塑性区的显微硬度较高,但略小于母材,接头显微硬度的最小值分布在热影响区;焊点热输入量较多时,接头为Ⅰ型断裂,焊点的剪切强度较高;焊点热输入量较少时,接头为Ⅱ型断裂,焊点的强度较低。 展开更多
关键词 LY12铝合金 摩擦点焊 显微组织 力学性能
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搅拌摩擦点焊 被引量:6
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作者 A.Mayer J.-T.Isakovic +1 位作者 庄鸿寿 张智勇 《焊接》 北大核心 2009年第9期6-10,共5页
搅拌摩擦点焊(FSSW)是一种最近研究开发出来的新焊接技术。同目前的电阻点焊相比,该方法是具有节能、设备简单、焊点强度高、变形小、焊前表面清理简单,可以焊接厚度差别大的材料,特别适用于高强度铝合金的焊接。重点介绍该技术的基本... 搅拌摩擦点焊(FSSW)是一种最近研究开发出来的新焊接技术。同目前的电阻点焊相比,该方法是具有节能、设备简单、焊点强度高、变形小、焊前表面清理简单,可以焊接厚度差别大的材料,特别适用于高强度铝合金的焊接。重点介绍该技术的基本原理、优缺点、焊接设备,对几种典型铝合金的焊接工艺参数、接头强度和组织等进行了比较详细的分析,从而对该技术有一个全面的了解。 展开更多
关键词 搅拌摩擦点焊 原理 优点 设备 工艺
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铝合金摩擦点焊工艺参数的优化 被引量:5
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作者 刘克文 邢丽 柯黎明 《新技术新工艺》 2007年第6期69-71,共3页
摩擦点焊是在搅拌摩擦焊基础上开发的1种新型固态连接技术。针对2 mm厚的LY12铝合金,采用正交试验设计方法对点焊工艺参数进行了优化。试验结果表明,搅拌头形状对焊点剪切强度的影响最显著,其次是焊接时间,搅拌头轴肩直径的影响最小。... 摩擦点焊是在搅拌摩擦焊基础上开发的1种新型固态连接技术。针对2 mm厚的LY12铝合金,采用正交试验设计方法对点焊工艺参数进行了优化。试验结果表明,搅拌头形状对焊点剪切强度的影响最显著,其次是焊接时间,搅拌头轴肩直径的影响最小。优化后的最佳工艺参数为:搅拌头旋转速度为2 500 r/min,焊接时间为12 s,轴肩直径为16 mm,搅拌头为探针带左螺纹圆柱形搅拌头。采用优化后的最佳工艺参数进行焊接,焊点的剪切强度达为9.24 kN,比优化前焊点最佳剪切强度提高了5.06%,是电阻点焊焊点剪切强度的1.5倍,是铆接接头剪切强度的2.5倍。 展开更多
关键词 摩擦点焊 正交设计 剪切强度 极差分析
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搅拌头形状对铝合金搅拌摩擦点焊流场的影响 被引量:4
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作者 刘少洁 王玉 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2011年第15期138-140,共3页
采用商用CFD软件包中的FLUENT软件对2A14铝合金搅拌摩擦点焊过程中材料的流动情况进行了三维数值摸拟。为分析搅拌头轴肩底面轮廓对材料流动的影响,分别建立了平面轴肩和凹面轴肩。当采用凹面轴肩时,材料流动状况更明显。为分析搅拌针... 采用商用CFD软件包中的FLUENT软件对2A14铝合金搅拌摩擦点焊过程中材料的流动情况进行了三维数值摸拟。为分析搅拌头轴肩底面轮廓对材料流动的影响,分别建立了平面轴肩和凹面轴肩。当采用凹面轴肩时,材料流动状况更明显。为分析搅拌针的形状对点焊稳态过程流场的影响,建立了圆柱形、三角形和方形三种不同形状的搅拌针模型。与圆柱形搅拌针相比,三角形和方形搅拌针引起的材料流动的范围更大。本文在计算过程中,没有考虑热耗散。 展开更多
关键词 搅拌摩擦点焊 搅拌头形状 材料流动 铝合金
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多轴载荷下搅拌摩擦点焊接头的失效预测:一种失效经验模型
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作者 张彪 陈鑫 +2 位作者 潘凯旋 赵康明 于贵申 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第18期3096-3100,共5页
搅拌摩擦点焊(FSSW)作为一种固相焊接技术,是适用于汽车铝质车身关键构件连接的新型工艺,且接头在服役期间处于显著的多轴应力状态。本工作采用5052H32和6061T6两种汽车铝合金制备了多种连接工况下的常规FSSW焊接接头,通过多轴加载实验... 搅拌摩擦点焊(FSSW)作为一种固相焊接技术,是适用于汽车铝质车身关键构件连接的新型工艺,且接头在服役期间处于显著的多轴应力状态。本工作采用5052H32和6061T6两种汽车铝合金制备了多种连接工况下的常规FSSW焊接接头,通过多轴加载实验获取其在多角度准静态拉伸下的失效强度,进而提出了多轴载荷下依赖于合矢力的宏观破坏准则,并给出了基于幂函数形式的临界载荷力经验判据模型,所拟合的失效包络线和实测数据吻合良好,最大预测误差为11.8%;进一步讨论了不同车用连接工况对FSSW接头静态失效特性的影响。此经验模型可为工程应用提供可靠的预测,有益于该类接头的强度安全评价和有限连接单元建模。 展开更多
关键词 汽车铝合金 搅拌摩擦点焊(fssw) 多轴抗拉强度 失效经验模型
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Zn夹层下的铜/铝异材FSSW工艺研究
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作者 任晓光 任赵旭 +2 位作者 寇艳军 王留芳 杨康 《热加工工艺》 北大核心 2021年第15期149-153,共5页
为了实现铜/铝复合构件的高质量连接,采用0.02 mm厚的Zn箔作用中间夹层,在不同转速下进行T2铜(上板)和1060铝(下板)搭接的搅拌摩擦点焊试验。结果表明:搭接界面处的金属间化合物保证了上板与下板间的有效连接。界面处的金属间化合物主要... 为了实现铜/铝复合构件的高质量连接,采用0.02 mm厚的Zn箔作用中间夹层,在不同转速下进行T2铜(上板)和1060铝(下板)搭接的搅拌摩擦点焊试验。结果表明:搭接界面处的金属间化合物保证了上板与下板间的有效连接。界面处的金属间化合物主要由Al-Cu-Zn、Al2Cu及α-Al(Cu)共晶结构组成。匙孔下方与轴肩下方搭接界面的金属间化合物组成存在差异。当转速为1750 r/min时,接头的金属间化合物层厚度最大,拉剪载荷值也最大,为6.84 kN。接头均沿搭接界面的金属间化合物层断裂,呈现为剪切断裂模式。 展开更多
关键词 铜/铝异材 搅拌摩擦点焊 Zn夹层 金属间化合物
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