铝合金的搅拌摩擦焊接工艺研究

发布时间：2017-05-08 15:10

  本文关键词：铝合金的搅拌摩擦焊接工艺研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：搅拌摩擦焊接(FSW)是由英国剑桥焊接研究(TWI)所于1991年发明的一种 固相连接方法，由于其在汽车及航空工业中较为重要的地位，FSW现已经成为一 项很重要的焊接技术。在这种焊接过程中，一个旋转的摩擦头在两个对接的板材表 面之间移动并最终可对板材进行连接。 本课题通过对试验用不同厚度的材料，如不同厚度的铝合金LY12、 L2及LF2 进行焊接后的每个接头进行成型特点、微观组织及接头力学性能等的研究，总结出 摩擦搅拌焊接过程中焊接规范参数，主要包括摩擦头旋转速度、焊接速度及焊接摩 擦加热功率等对焊接接头质量的影响规律。通过上述研究，不仅可以得出对应不同 焊接材料的一组理想的焊接规范参数而且也可以得到上述各种规范对焊接接头质 量影响的大致规律：(1) 转速对接头的影响：接头强度随着转速的增加，先增加后 减小，板厚越大，，强度增加越不明显；焊核区平均硬度随转速增加而下降；而焊核 区晶粒尺寸随着转速的增加先下降后上升。(2) 焊速的影响：接头强度随着焊速的 增加而减小；焊核区平均硬度随焊速的增加而上升；随焊速变化，焊核区晶粒尺寸 变大。(3) 摩擦加热功率的影响：接头强度随着摩擦加热功率的增加而先增加后减 小；而焊核区硬度和焊核区晶粒尺寸均随着摩擦加热功率的增加而先减小后增加。 本课题实验结果不仅对FSW焊接试验提供数据基础，而且也可为今后的摩擦搅 拌焊接工艺研究提供了参考。
【关键词】：搅拌摩擦焊接 铝合金 接头 微观组织 焊接工艺参数
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：TG453.9
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-7
• 第一章 序论7-12
• 1.1 搅拌摩擦焊接(FSW)发展综述7-10
• 1.1.1 搅拌摩擦焊接原理及应用7-8
• 1.1.2 搅拌摩擦焊技术的发展状况8-10
• 1.2 搅拌摩擦焊接工艺研究现状10-11
• 1.3 本文研究的内容和意义11-12
• 第二章 焊接设备、材料及方法12-14
• 2.1 试验用搅拌摩擦焊机12
• 2.2 试验材料及方法12-14
• 第三章 实验结果及分析14-44
• 3.1 转速对接头的影响14-20
• 3.1.1 转速对接头强度的影响14-17
• 3.1.1.1 转速对LY12铝合金接头强度的影响14-15
• 3.1.1.2 转速对L2纯铝接头强度的影响15-16
• 3.1.1.3 转速对LF2铝合金接头强度的影响16-17
• 小结17
• 3.1.2 转速对焊核区硬度的影响17-18
• 3.1.2.1 转速对LY12铝合金焊核区硬度的影响17-18
• 3.1.2.2 转速对L2纯铝焊核区硬度的影响18
• 3.1.2.3 转速对LF2铝合金焊核区硬度的影响18
• 小结18-19
• 3.1.3 转速对焊核区晶粒尺寸的影响19-20
• 3.1.3.1 转速对LY12铝合金焊核区晶粒尺寸的影响19
• 3.1.3.2 转速对L2纯铝焊核区晶粒尺寸的影响19-20
• 3.1.3.3 转速对LF2铝合金焊核区晶粒尺寸的影响20
• 小结20
• 3.2 焊速对接头的影响20-26
• 3.2.1 焊速对接头强度的影响21-23
• 3.2.1.1 焊速对LY12铝合金接头强度的影响21-22
• 3.2.1.2 焊速对L2工业纯铝接头强度的影响22
• 3.2.1.3 焊速对LF2铝合金接头强度的影响22-23
• 小结23
• 3.2.2 焊速对焊核区硬度的影响23-24
• 3.2.2.1 焊速对LY12铝合金接头焊核区硬度的影响23
• 3.2.2.2 焊速对L2纯铝接头焊核区硬度的影响23-24
• 3.2.2.3 焊速对LF2铝合金焊核区硬度的影响24
• 小结24
• 3.2.3 焊速对焊核区晶粒尺寸的影响24-26
• 3.2.3.1 焊速对LY12铝合金焊核区晶粒尺寸的影响24-25
• 3.2.3.2 焊速对L2纯铝焊核区晶粒尺寸的影响25
• 3.2.3.3 焊速对LF2铝合金焊核区晶粒尺寸的影响25-26
• 小结26
• 3.3 焊接摩擦加热功率对接头的影响26-32
• 3.3.1 焊接摩擦加热功率对接头强度的影响26-28
• 3.3.1.1 焊接靡擦加热功率对LY12铝合金接头强度的影响26-27
• 3.3.1.2 焊接摩擦加热功率对L2纯铝接头强度的影响27
• 3.3.1.3 焊接摩擦加热功率对LF2铝合金接头强度的影响27-28
• 小结28
• 3.3.2 焊接摩擦加热功率对焊核区硬度的影响28-30
• 3.3.2.1 焊接摩擦加热功率对LY12铝合金接头焊核区硬度的影响28-29
• 3.3.2.2 焊接摩擦加热功率对L2纯铝接头焊核区硬度的影响29
• 3.3.2.3 焊接摩擦加热功率对LF2铝合金接头焊核区硬度的影响29-30
• 小结30
• 3.3.3 焊接摩擦加热功率对焊核区品粒尺寸的影响30-31
• 3.3.3.1 焊接摩擦加热功率对LY12铝合金焊核区晶粒尺寸的影响30
• 3.3.3.2 焊接摩擦加热功率对L2纯铝焊核区晶粒尺寸的影响30-31
• 3.3.3.3 焊接摩擦加热功率对LF2铝合金焊核区晶粒尺寸的影响31
• 小结31-32
• 3.4 焊接接头组织分析32-44
• 3.4.1 LY12铝合金焊接接头组织分析32-35
• 3.4.2 L2纯铝焊接接头组织分析35-37
• 3.4.3 LF2铝合金焊接接头组织分析37-44
• 第四章 结论44-45
• 参考文献45-47
• 致谢47-48
• 攻读研究生期间发表的论文48

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 谢辉;;铝合金焊接接头产生裂纹特征及产生机理分析[J];现代商贸工业;2007年01期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 丁文斌;刘维;张姝妍;;LNG储罐专用5083铝合金焊接工艺试验研究[A];2009年度海洋工程学术会议论文集（下册）[C];2009年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 郭小农;铝合金结构构件理论和试验研究[D];同济大学;2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 翟玉峰;6061铝合金薄板高功率CO_2激光填丝焊接的研究[D];上海交通大学;2011年

2 来建;LY12铝合金激光-电弧复合焊接工艺研究[D];华中科技大学;2009年

3 罗翠;空间网壳结构铸铝和铸钢螺栓连接节点受力性能研究[D];清华大学;2010年

4 王锡岭;喷射成形7xxx系铝合金TIG焊工艺及性能研究[D];江苏科技大学;2011年

5 许超;5083铝合金T型搭接接头高功率CO_2激光焊接工艺研究[D];上海交通大学;2012年

6 李晶;搅拌摩擦焊接中的热力耦合分析[D];兰州理工大学;2006年

7 元恒新;焊接材料及工艺对铝合金焊接性能的影响[D];重庆大学;2006年

8 孙丙岩;铝合金搅拌摩擦焊塑性流动模型[D];兰州理工大学;2007年

9 雷艳萍;5A05铝合金搅拌摩擦焊工艺及组织性能研究[D];江苏科技大学;2010年

10 许海玲;20钢单面焊双面成形的数值模拟及试验分析[D];南昌大学;2012年

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本文编号：351360