基于正交试验的双面搅拌摩擦点焊工艺研究

采用双面搅拌摩擦点焊工艺,以2 mm厚5052铝合金为研究对象,设计了四因素四水平的正交试验,研究了搅拌头旋转速度、进给量、进给速度及停留时间的匹配关系及对接头力学性能的影响。结果表明:搅拌头旋转速度是影响接头剪切力的四个因素中最主要的因素,使用最优工艺参数焊接的接头剪切力达到6.3 k N,接头显微硬度呈现W形,焊核区硬度与母材相当,约为83 HV,最低硬度出现在焊核区与热机影响区之间,约为45 HV。

5052铝合金双面搅拌摩擦点焊接头的失效分析

采用ANSYS软件模拟分析5052铝合金在焊接过程中温度曲线的变化及所受外力的变化趋势,以此为基础分析5052铝合金双面搅拌摩擦点焊的显微组织及其对焊接力学性能的影响,对焊点端面和剖面金相显微组织进行分析,研究焊接失效的原因。在研究5052铝合金焊接接头时发现,导致接头失效的主要原因是:在接头的塑性区未能充分熔合,存在细小的裂纹;在动态静止区域有吻接裂纹,是导致焊接失效的主要因素;焊接试样进行拉伸试验时,断裂起始位置一般出现在搅拌区域边缘开始,至熔合区域结束。

进给速度与进给量对双面搅拌摩擦点焊焊接质量的影响

研究了在使用双面搅拌摩擦点焊设备对2mm厚5052铝合金薄板进行焊接时,在2400r/min转速下,进给量与进给速度对焊接质量的影响,并分析了焊接接头的力学性能。结果表明:当电机转速固定时,焊接质量随进给量和进给速度的不同而变化,焊接接头的抗剪切力也随之产生变化,进给量与进给速度的合理搭配能显著提高焊接质量。

工艺参数对铝合金双面搅拌点焊力学性能的影响

对2mm厚5052铝合金进行了4种不同工艺条件的双面搅拌摩擦点焊,摸索搅拌头旋转速度、焊接进给量、焊接进给速度及焊接停留时间对点焊接头断面形貌和力学性能的影响。结果表明,当搅拌头旋转速度为2400r/min,焊接进给量为1.6mm,焊接进给速度为0.4mm/s,焊接停留时间为7s时,接头的抗剪力分别达到最大。