6061铝合金薄板FSW接头组织和力学性能分析

利用搅拌摩擦焊(FSW)技术对1 mm厚的6061-T6铝合金薄板进行拼焊,研究FSW工艺参数对焊接头组织和力学性能影响。结果显示,FSW工艺参数对接头的金相组织和力学性能有显著影响。最佳焊接工艺参数为搅拌头旋转速度为15000 r/min,搅拌头前进速度为300 mm/min,其获得的接头抗拉强度为247 MPa,达到母材的74.8%;伸长率为5.3%,达到母材的41.1%。

6061铝合金薄板激光焊工艺试验研究

分析了焊接工艺条件对6061铝合金薄板激光焊接效果的影响,试验采用连续输出激光焊接方法,在不同的材料表面状态和焊接参数下焊接试板,然后对焊接接头进行金相试验,观察熔深、熔宽、热影响区的大小,比较添加表面活性剂与不加表面活性剂两种表面状态下焊接6061铝合金薄板的效果。通过分析,确定出最佳参数和工艺条件,可为以后更深层的研究激光焊接薄板提供基础。

铝合金薄板激光拼焊工艺及其杯突成形性能

主要研究6061铝合金激光拼焊板的工艺及成形性能,分析拼焊板在杯突试验中的成形特点以及焊缝对拼焊板的整体塑性成形的影响.杯突成形性能试验结果显示了宏观开裂发生在稍偏移焊缝中心的狭窄热影响区内;拼焊板试验杯突值低于母材杯突值;基于DYNAFORM软件数值模拟,忽略焊缝类型,仅考虑焊缝在板材上的位置.结果表明,拼焊板杯突模拟开裂容易发生在杯突顶端下沿的焊缝处,模拟结果与实际试验结果略有差异,这可能与焊缝设置有一定关系.

铝合金薄板搭接高速FSW缺陷及断裂行为

目的为了拓展搅拌摩擦焊技术应用,对薄板搭接结构高速搅拌摩擦焊工艺优化与工程应用提供借鉴与指导。方法采用圆锥无螺纹搅拌针,进行了6061铝合金薄板搭接高速搅拌摩擦焊接,对接头界面缺陷及其断裂模式进行分析,探讨了转速对6061铝合金薄板搭接接头成形及性能的影响规律。结果发现在无螺纹圆锥搅拌针、高转速(6000~9000 r/min)条件下,接头塑性金属在后退侧易形成飞边流出,导致下板前进侧出现孔洞缺陷,且随转速增大,界面缺陷尺寸逐渐增大,当转速达到10 000 r/min时,孔洞尺寸有所减小,此时接头拉剪强度最高,为123 MPa。对试样拉剪断裂位置分析发现,高速搭接接头断裂位置主要有两种,分别断裂在结合界面处或在前进侧下板,且转速在9000 r/min以上越趋向于在结合界面断裂。结论高转速搭接焊接必须协调轴肩相貌、焊接工装约束等条件,保证接头塑性金属充分流动而不流失,才能获得成形良好无缺陷的接头。

基于水雾冷却的薄板铝合金高转速搅拌焊接技术研究

设计了一种高转速搅拌摩擦焊机及配套使用的局部区域水雾强制冷却装置。试验表明,该设备能够对1 mm厚的6061-T6薄板铝合金进行对接,在高转速条件下,下压量为0.08 mm时,前进阻力随转速和焊接速度的增大而增大,其最大值不超过70 N;侧向力与焊接速度、转速的关系不明显,其最大值不超过60 N;轴向力随轴肩直径增大而增大,随搅拌针长度的增大而减小,其最大值不超过2.5 kN;在搅拌摩擦头转速为15 000 r/min、焊接速度为100 mm/min时,焊接接头抗拉强度达到265 MPa,为母材抗拉强度的87.2%。

铝合金薄板高转速搅拌摩擦焊接头组织与力学性能

采用高转速微型搅拌摩擦焊接工艺实现了0.8 mm厚6061-T6铝合金薄板对接。利用OM、SEM、TEM及EBSD等测试技术探讨了高转速对接头微观组织及力学性能的影响规律。结果表明,高转速焊接6061-T6薄板时,焊缝表面成型良好,焊缝各区域组织呈连续均匀过渡。与常规搅拌摩擦焊相比,高转速工艺下,焊缝区b-Mg2Si、S相(Al2Cu Mg)和Al8Fe2Si析出相数量增多,特别是长条状b-Mg_2Si数量增多,焊缝区显微硬度值明显提升;转速8000 r/min、焊速1500 mm/min条件下,接头最大抗拉强度高达301.8 MPa,是母材抗拉强度(351.7 MPa)的85.8%;转速对6061-T6铝合金超薄板高转速搅拌摩擦焊对接接头抗拉强度影响较小,接头断裂模式为脆性断裂为主的韧-脆混合断裂。