搅拌摩擦焊接过程中的若干问题研究

作     者：王训宏 

作者单位：西安建筑科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王快社

授予年度：2007年

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：搅拌摩擦焊 氢弧焊 质量图表 疲劳极限 升降法 

摘      要：随着全球能源的日益紧张和人类环保意识的不断增强，减少汽车能耗，降低尾气对环境的污染越来越受到社会各界的重视。在汽车制造业中通过提高轻质高强材料的应用比例从而减轻汽车重量成为解决这一问题的有效途径之一，而如何实现材料之间的连接则是关键问题之一。本文采用的搅拌摩擦焊接方法是一种新型固相焊接方法，应用此技术进行了以下的研究工作。 (1)比较了搅拌摩擦焊接这一固相焊接方法与常规熔化焊接的差异，针对同种铝合金进行了一组搅拌摩擦焊与手工氩弧焊接的对比实验，得出了工艺方法对接头组织、力学性能的影响，同时对拉伸断口形貌进行了分析;(2)在不同的工艺参数下对5A02铝合金板进行了搅拌摩擦连接。分析了焊接接头的主要力学性能。设计了一种搅拌摩擦焊接质量图表，从图中可以反映工艺参数对接头质量的影响，可根据此表指导生产，优化参数。同时从图中还可以看出搅拌头旋转速度与焊接速度之比对焊接质量的影响;(3)利用搅拌摩擦焊技术对MB3镁合金与1060铝两种材料进行了焊接，并对接头的焊缝成形、力学性能、断口形貌特征等进行了分析;(4)采用超声C扫描成像方法得到1060铝的搅拌摩擦焊接界面扫描图像，通过研究不同工艺参数条件下接头的内部形貌特征，得出深度方向接头的变化趋势;(5)利用升降法测定了搅拌摩擦和氩弧焊接接头在特定循环寿命下的疲劳强度值，分析了搅拌摩擦焊接接头的疲劳行为及影响因素。