铝合金搅拌摩擦焊接头隧道型缺陷研究

焊接热输入不足导致铝合金搅拌摩擦焊接头中常出现隧道型缺陷，本文通过产热分析发现：选择与被焊材料摩擦系数斗较大的材料作为搅拌头制造材料；在圆柱体搅拌头的指头上制造螺纹提高焊接产热；提高旋转速度或者降低焊接速度来提高焊接线能量；减小搅拌指头半径r1是改善和消除隧道型缺陷的4种有效途径。

相控阵B扫描衍射波对隧道型缺陷尺寸的测定

在焊缝检测中,隧道型缺陷尺寸的精确确定是一个难点,在采用超声相控阵技术对横孔的试验中发现,横孔直接反射波与衍射波的时间差与横孔直径有一线性关系,利用导出的方程对该线性关系进行表示后,可较为准确地通过B扫描试验结果来测定横孔直径,这对小直径隧道缺陷尺寸的确定很有意义。经试验测定,该方法对小于1 mm直径横孔的尺寸测量精度大于90%。

铝合金搅拌摩擦焊隧道型缺陷的研究及控制措施

本文通过6082对接板材及6005A对搭接型材接头进行搅拌摩擦焊接试验,对搅拌摩擦焊隧道型缺陷进行研究。采用射线探伤、宏观金相试验及微观金相试验方法,通过对缺陷形貌及特征进行分析,采用调整焊接参数的措施解决了6082对接板材焊缝中隧道型缺陷问题;采用加强型材包拢结构、优化搅拌头结构、调整焊接参数的措施解决了6005A对搭接型材焊缝中隧道问题。

电阻辅助加热对2519A铝合金搅拌摩擦焊接成形性的影响

采用试验与数值模拟相结合的方法探究了电阻辅助加热温度对2519A-T87铝合金搅拌摩擦焊接头成形性的影响,基于耦合欧拉-拉格朗日方法建立了电阻辅助加热搅拌摩擦焊的三维热-力耦合模型,分析了焊接过程温度场分布和材料流动行为,阐明了电阻辅助加热工艺消除搅拌摩擦焊隧道型缺陷的作用机理.结果表明,辅助加热工艺使焊接峰值温度从483℃提高至549℃,并增加了350℃以上高温区间的停留时间,扩大了高温分布区域,降低了材料变形抗力,增强了材料从焊核区后退侧运动至前进侧的流动性,使材料回填更充分,从而消除了焊缝内部隧道型缺陷.

一种铝合金薄板搅拌摩擦焊焊缝的超声快速检测方法

搅拌摩擦焊(Friction stir welding,FSW)薄板检测历来是一个难点,现在应用于薄板焊缝检测的方法多采用横波入射法及超声相控阵扇形扫查等,但这些方法都难以实现长直焊缝的快速检测与缺陷成像。采用超声相控阵C扫描直接从焊缝表面对焊缝内部缺陷进行C扫描,研究该技术对不同厚度薄板隧道型及未熔合缺陷的探测能力,开发一套用于快速相控阵检测的机械装置,并分析FSW焊缝表面对C扫描成像的影响。试验结果证明,采用超声相控阵技术对5 mm以上厚度板中0.3mm以上的侧孔及0.5 mm的平底孔具有良好的检测效果。