鋁合金攪拌摩擦點焊溫度場及流場研究.pdf

1、攪拌摩擦點焊(FSSW)是在攪拌摩擦焊(FSW)基礎上發(fā)展的一種新型固相焊接技術，在焊接鋁合金等輕質合金方面有不可替代的優(yōu)越性。近年來隨著鋁合金等輕質合金在汽車制造業(yè)中廣泛運用，鋁合金攪拌摩擦點焊的研究具有非常重要的意義。
　　本文針對2mm+2mm厚的6082-T6鋁合金搭接接頭和LY12鋁合金搭接接頭進行無匙孔攪拌摩擦點焊力學性能研究，找出無匙孔攪拌摩擦點焊最優(yōu)的焊接工藝參數(shù)。對6082-T6鋁合金回填式攪拌摩擦點焊進行溫度場

2、和流場進行實驗分析，研究回填式攪拌摩擦點焊接頭的形成機理。
　　研究結果表明，6082-T6鋁合金攪拌摩擦點焊的最優(yōu)的工藝參數(shù)為:攪拌頭的旋轉速度為:1400r/min，攪拌針停留時間16s，攪拌針后退時間5s。LY12鋁合金攪拌摩擦點焊的最優(yōu)的工藝參數(shù)為:攪拌頭的旋轉速度1200r/min，攪拌針停留時間16s，攪拌針后退時間5s。對無匙孔攪拌摩擦點焊最優(yōu)工藝參數(shù)下點焊接頭進行顯微硬度測試，測試結果表明6082-T6鋁合金和LY

3、12鋁合金點焊接頭的顯微硬度呈W分布，6082-T6鋁合金點焊接頭中，母材的顯微硬度值最高，熱影響區(qū)的顯微硬度值最低;LY12鋁合金點焊接頭中，塑性區(qū)顯微硬度值最高，熱影響區(qū)最小。對剪切斷口進行電子掃描分析，發(fā)現(xiàn)點焊接頭首先在熱影響區(qū)起裂，6082-T6鋁合金接頭斷裂形式為韌性斷裂，而LY12鋁合金接頭的斷裂形式為脆性斷裂和韌性斷裂共存的混合斷裂。
　　對6082-T6鋁合金回填式攪拌摩擦點焊接頭進行溫度測量，結果表明，各特征點的

4、溫度在焊接過程中上升的速度很快，溫度降低的速度比較緩慢;袖筒攪拌區(qū)的溫度最高，探針區(qū)次之，母材區(qū)距袖筒外邊緣越遠，溫度越低。
　　對6082-T6鋁合金回填式攪拌摩擦點焊接頭進行三維流場研究，點焊接頭橫截面和縱截面宏觀形貌為探針區(qū)凹陷的碗狀，示蹤元素Fe粉在橫截面和縱截面上分布不均勻，探針區(qū)域Fe粉的分布較多，探針周圍Fe粉分布較少;橫截面上前進邊Fe粉分布少于后退邊，縱截面上前進邊的Fe粉多于后退邊。在層切截面上，F(xiàn)e粉分布呈螺