攪拌摩擦焊接參數(shù)的設(shè)定

　　攪拌頭的轉(zhuǎn)速是影響攪拌摩擦焊接熱源的主要因素之一; 當(dāng)轉(zhuǎn)速較低時，產(chǎn)生的摩擦熱不足以使材料塑化，不能實(shí)現(xiàn)固相連接并在焊縫中形成孔洞;隨著轉(zhuǎn)速的提高，摩擦熱逐漸增大，熱塑性流動層由上而下逐漸增大，孔洞逐漸減小直至消失，形成致密的焊縫。但轉(zhuǎn)速過高將導(dǎo)致焊針周圍以及軸肩下面的材料溫度達(dá)到或超過熔點(diǎn)，也無法形成固相連接。

　　焊接速度是攪拌摩擦焊接中攪拌頭在焊件中向前移動的速度，不同焊接條件所選的焊速也不同。若焊速過低，攪拌頭所產(chǎn)生的熱量使焊接溫度過高，焊核區(qū)金屬的溫度達(dá)到或超過熔點(diǎn)，易產(chǎn)生液化裂紋，同時焊縫表面凹凸不平;若焊速過高，所產(chǎn)生的熱量不足以使攪拌頭周圍的金屬達(dá)到塑化狀態(tài)，焊縫內(nèi)部就易形成孔洞。因此，應(yīng)根據(jù)待焊材料、板厚及轉(zhuǎn)速選擇合適的焊接速度。攪拌摩擦焊接過程中單位長度的熱輸入量和材料的塑性流變狀態(tài)是決定焊縫質(zhì)量的關(guān)鍵因素。

　　以 6mm 厚裝甲鋁板的攪拌摩擦焊項(xiàng) 目為背景， 通過試驗(yàn)的方法確定出在特定型號攪拌頭的焊接作用下，6mm厚的 7A52 鋁合金薄板的攪拌摩擦焊對接優(yōu)良工藝參數(shù)窗口。分析不同的焊接參數(shù)對于焊縫成形及性能的影響，找出影響規(guī)律。通過組織分析等方法解釋組織是如何影響焊接接 頭的力學(xué)性能，并初步利用 FLUENT 模擬軟件模擬攪拌摩擦焊焊接過程中金屬流動情況， 與組織分析相結(jié)合，更加全面地分析焊接接頭質(zhì)量的影響因素。

　　通過改變攪拌頭轉(zhuǎn)速、焊接速度以及軸肩下壓量這三個焊接參數(shù)，對特定型號的攪拌頭進(jìn)行對接焊接試驗(yàn)。觀察焊后焊縫的成形情況，并對焊縫進(jìn)行拉伸及彎曲性能 測試， 確定在攪拌頭傾角為 2.5°的情況下， 攪拌摩擦焊的優(yōu)良工藝窗口。通過金相組織以及斷口形貌分析，初步解釋上述三個工藝參數(shù)對于焊縫成形以及力學(xué)性能的影響。在 FLUENT 模擬軟件中，建立攪拌摩擦焊的模型，了解在焊接過程中金屬流動狀況，分析流動情況對于金屬組織分布的影響。