6063铝合金搭接接头搅拌摩擦焊工艺研究.PDF

第２５卷第６期 江苏科技大学学报（自然科学版） Ｖｏｌ．２５Ｎｏ．６ ２０１１年１２月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） Ｄｅｃ．２０１１ ６０６３铝合金搭接接头搅拌摩擦焊工艺研究 赵　勇，杨　刚，乐文凯，严　铿 （江苏科技大学 先进焊接技术省级重点实验室，江苏 镇江２１２００３） 摘　要：针对６０６３铝合金薄板，采用搅拌摩擦焊的方法进行了搭接焊试验，通过对搭接接头成型时的特点及规律进行分 析，研究了搭接焊过程中搅拌头转速、焊速等工艺参数对搭接焊缝质量的影响．结果表明：当焊接速度为１５０ｍｍ／ｍｉｎ，其他 参数一定时，旋转速度在８００～１６００ｒ／ｍｉｎ范围变化，均能获得成型美观、性能良好的搭接接头，且拉伸试样均断在母材；旋 转速度为１６００ｒ／ｍｉｎ时，随着焊接速度由１５０ｍｍ／ｍｉｎ增加到２３０ｍｍ／ｍｉｎ，搭接接头的抗剪切力逐渐下降；焊核区的组织 均匀、晶粒细小，其晶粒度远小于母材． 关键词：６０６３铝合金；搅拌摩擦焊；搭接；抗剪力 中图分类号：ＴＧ４５７．１４　　　　　文献标志码：Ａ　　　　　文章编号：１６７３－４８０７（２０１１）０６－０５４６－０３ ＬａｐｗｅｌｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆＦＳＷ ｆｏｒ６０６３ａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙ ＺｈａｏＹｏｎｇ，ＹａｎｇＧａｎｇ，ＬｅＷｅｎｋａｉ，ＹａｎＫｅｎｇ （ＰｒｏｖｉｎｃｉａｌＫｅｙＬａｂｏｆＡｄｖａｎｃｅｄＷｅｌｄｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＺｈｅｎｊｉａｎｇＪｉａｎｇｓｕ２１２００３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｏｆｌａｐｗｅｌｄｉｎｇｆｏｒａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙ６０６３ａｎｄｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆｗｅｌｄ ｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｏｏｌ′ｓｒｏｔａｔｉｏｎａｌｓｐｅｅｄａｎｄｗｅｌｄｉｎｇｖｅｌｏｃｉｔｙｏｎｔｈｅｊｏｉｎｔｑｕａｌｉｔｙａｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅ ｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈｊｏｉｎｔｃａｎｂｅｏｂｔａｉｎｅｄｗｈｅｎｗｅｌｄｉｎｇｖｅｌｏｃｉｔｙｉｓ１５０ｍｍ／ｍｉｎ，ｔｏｏｌ′ｓｒｏｔａｔｉｏｎａｌｓｐｅｅｄ ｉｓａｔｔｈｅｗｉｄｅｒａｎｇｅｏｆ８００－１６００ｒ／ｍｉｎ．Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ，ｓｔｒａｉｎｆｒａｃｔｕｒｅａｐｐｅａｒｓｉｎｂａｓｅｍｅｔａｌ．Ｗｈｅｎｔｈｅｒｏｔａ ｔｉｏｎｓｐｅｅｄｉｓ１６００ｒ／ｍｉｎａｎｄｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｗｅｌｄｉｎｇｓｐｅｅｄｆｒｏｍ１５０ｍｍ／ｍｉｎｔｏ２３０ｍｍ／ｍｉｎ，ｔｈｅ ｓｈｅａｒｉｎｇｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｌａｐｊｏｉｎｔｓｄｅｃｒｅａｓｅｓｇｒａｄｕａｌｌｙ．Ｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓａｎｄｔｈｅｇｒａｉｎｉｓｆｉｎｅｉｎ ｗｅｌｄｎｕｇｇｅｔｚｏｎｅ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ ，ｔｈｅｇｒａｉｎｓｉｚｅｉｓｆａｒｆｉｎｅｒｔｈａｎｂａｓｅｍｅｔａｌｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：６０６３ａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙ；ｆｒｉｃｔｉｏｎｓｔｉｒｗｅｌｄｉｎｇ；ｌａｐｗｅｌｄｉｎｇ；ｓｈｅａｒｉｎｇｓｔｒｅｎｇｔｈ 　　为了得到轻量化的结构，铝合金在汽车、列车、 度、焊接速度及搅拌头的下压量等．文中采用自行 及其他的交通设备中，得到了越来越广泛地运用． 设计的搭接搅拌头，针对２ｍｍ６０６３铝合金薄板， 铝合金薄板的搭接接头主要采用电阻点焊，但铝合 进行了搅拌摩擦焊搭接的焊接工艺试验、接头的拉 金电阻点焊存在电极表面的损耗快、效率低、工作 伸试验及金相试验，研究了不同工艺参数对搭接接 环境恶劣等缺点［１－２］．搅拌摩擦焊在焊接铝合金时 头性能的影响． 具有其他熔化焊不可比拟的优点，在焊接工件时不 １　试验材料及方法 出现火焰、电弧及辐射，焊接时无需保护气体，焊 前