铝/钢异种金属的超声振动强化搅拌摩擦焊接工艺

吴程浩; 刘涛; 高嵩; 石磊; 刘洪涛

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铝/钢异种金属的超声振动强化搅拌摩擦焊接工艺

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采用新型超声振动强化搅拌摩擦焊接工艺实现了6061-T6铝合金以及QP980高强钢的搭接焊,对比分析了有无超声作用下,接头的宏观形貌、微观组织和拉伸剪切性能,同时研究了超声振动对焊接载荷的影响。结果表明:焊接前对母材施加超声振动,可以起到软化母材的作用,促进了材料的塑性流动,扩大了铝/钢界面区和焊核区,使更多的钢颗粒随搅拌针旋转进入铝合金侧,在界面区边缘形成钩状结构,进而提高了接头的失效载荷;超声改变了FSW接头断裂位置和断口形貌,提高了接头力学性能,在本实验工艺参数范围内,接头最大的平均失效载荷为4.99 kN;当焊接速度为90 mm/min,下压量为0.1 mm时,施加超声振动使接头的平均失效载荷提高了0.98 kN,拉剪性能提升28.24%;施加超声振动后轴向力F_(z)、搅拌头扭矩M_(t)和主轴输出功率分别下降2.46%,6.44%和4.59%。

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来源
《材料工程》 |2022年第1期|33-42|共10页
作者
吴程浩; 刘涛; 高嵩; 石磊; 刘洪涛;
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作者单位

齐鲁工业大学(山东省科学院)机械与汽车工程学院;

济南250353;

山东大学材料液固结构演变与加工教育部重点实验室;

济南250061;

山东省轻质高强金属材料重点实验室;

济南250014;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类加压焊;
关键词
铝/钢; 搭接; 搅拌摩擦焊; 超声振动; 力学性能; 焊接载荷;

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