铝合金搅拌摩擦焊接作用力研究

作者:陈园源;周卫涛 刊名:热加工工艺 上传者:孙海燕

【摘要】对12mm厚2024-T351铝合金进行搅拌摩擦焊接工艺实验;采用八角环测力仪对焊接过程中的行进抗力(x向)、侧向力(y向)和下压力(z向)进行测量;得到了焊接过程中三个方向作用力的变化趋势;以及焊接速度和旋转速度对焊接作用力影响的规律;

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《热加工工艺》 2019年 6月 第 48卷 第 11期 收稿日期:2018-12-05 作者简介:陈园源(1977- ),女,陕西西安人,工程师,本科,主要研究方向:航 空发动机质量控制;电话:13991885789; E-mail:13991885789@163.com 铝合金搅拌摩擦焊接作用力研究 陈园源, 周卫涛 (中国航发西安航空发动机有限公司, 陕西 西安 710021) 摘 要:对 12 mm 厚 2024-T351 铝合金进行搅拌摩擦焊接工艺实验,采用八角环测力仪对焊接过程中的行进抗力 (x 向)、侧向力(y 向)和下压力(z 向)进行测量,得到了焊接过程中三个方向作用力的变化趋势,以及焊接速度和旋转速 度对焊接作用力影响的规律。 关键词:作用力;搅拌摩擦焊;铝合金 DOI: 10.14158/j. cnki. 1001-3814. 2019. 11. 043 中图分类号:TG453+.9 文献标识码:A 文章编号:1001-3814(2019)11-0169-04 Study on Friction Stir Welding Force of Aluminum Alloy CHEN Yuanyuan, ZHOU Weitao (AECC Xi'an Aero-Engine Co., Ltd., Xi'an 710021, China) Abstract:Friction stir welding of 12mm thick 2024-T351 aluminum alloy was carried out. The travelling resistance force (x direction), lateral force (y direction) and downward pressure (z direction) in welding process were measured by octagonal ring dynamometer.The changing trend of the three direction force in welding process and the influence of welding speed and rotation speed on the welding force were obtained. Key words:force; friction stir welding; aluminum alloy 搅拌摩擦焊(friction stir welding,简称 FSW)是 由英国焊接研究所(the welding institute,简称 TWI) 于 1991年提出的一种新型的焊接技术,主要解决一 些熔焊性能差的金属材料的焊接, 如铝合金、 钛合 金、镁合金等[1],已经广泛应用于航空、航天、船舶制 造等工业领域[2-5]。 搅拌摩擦焊接是一个温度变化、组织转变、金属 流动和应力应变相互作用的过程, 并且随着焊接材 料、材料厚度、焊接参数、搅拌头形状尺寸的不同而 发生变化。 在这个过程中搅拌摩擦焊搅拌头和待焊 工件之间的相互作用力起着至关重要的作用, 这方 面的研究已成为搅拌摩擦焊接技术新的研究领域。 这一研究对于进一步了解搅拌摩擦焊接机理、改进 焊接设备和优化焊接参数等具有深远的意义。 目前 国内外对于搅拌摩擦焊接过程中的作用力的研究都 比较少, 主要是以焊接实验和有限元模拟的方式进 行研究[6-11]。本文通过对铝合金搅拌摩擦焊接过程中 行进抗力(x 向)、侧

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