焊接條件對FSW溫度場分布規(guī)律及接頭成形質(zhì)量的影響.pdf

1、本文針對6mm厚7050鋁合金板材，采用數(shù)控攪拌摩擦焊專用設(shè)備，進行空氣、熱水和冷水三種條件下，正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)工藝的焊接試驗。使用八通道溫度采集系統(tǒng)對反轉(zhuǎn)時三種工藝條件下的焊接溫度場進行測量；使用維氏硬度計對其顯微硬度的分布進行測試，并結(jié)合溫度場測試和第二相粒子溶解析出溫度的DSC分析結(jié)果，深入分析顯微硬度的分布規(guī)律與第二相粒子分布規(guī)律的關(guān)系。此外，對空氣和冷水中使用正、反轉(zhuǎn)焊接后的焊縫進行金相觀察及焊縫成形質(zhì)量分析。
　　溫度場測試

2、結(jié)果表明：在不同的冷卻條件下，各特征點的溫度都經(jīng)歷了“升溫—峰值—冷卻”的溫度變化過程。橫向分布的特征點距焊縫中心越遠，溫度越低，到達峰值溫度所用時間越長，整體上呈中間高兩端低的分布特征。在空氣和冷水中焊接時，各特征點的升溫速率高于降溫速率，熱水中焊接時，升溫和降溫速率幾乎相同；此外，熱水中焊接時的升溫速率要高于空氣中焊接時的升溫速率，冷水中焊接時最低；降溫速率方面，熱水中焊接大于冷水，空氣中最低；焊接行進速度不變，在冷水中焊接時，隨著

3、主軸旋轉(zhuǎn)速度的提高，峰值溫度逐漸上升，在空氣和熱水中焊接，當旋轉(zhuǎn)速度提高到800r/min時，溫度出現(xiàn)下降趨勢。
　　硬度測試結(jié)果表明：焊縫的硬度值既受到強化相尺寸大小及其分布的影響，也與焊縫晶粒尺寸大小相關(guān)，但強化相對硬度值的分布起主要的作用。
　　焊縫成形質(zhì)量分析表明：焊接壓力過大，會在焊縫表面形成飛邊。如果焊接壓力不足，焊縫底部會形成未焊透，內(nèi)部會產(chǎn)生孔洞缺陷；當主軸處于高轉(zhuǎn)速、低行進速度或低轉(zhuǎn)速、高行進速度等極限條件