高強(qiáng)鋁合金薄板攪拌摩擦連接工藝研究.pdf

1、攪拌摩擦連接技術(shù)作為一種新型的固相連接技術(shù)，為傳統(tǒng)難焊材料提供了新的連接方法，該技術(shù)正得到越來(lái)越多的實(shí)際應(yīng)用。通常攪拌摩擦連接設(shè)備體積龐大，價(jià)格昂貴，使用和維護(hù)費(fèi)用高，且無(wú)論焊接薄板或厚板，均是使用大型設(shè)備，沒(méi)有專(zhuān)門(mén)用來(lái)焊接薄板件的小型或微型攪拌摩擦連接設(shè)備。因此，針對(duì)這一空白領(lǐng)域，本文采用實(shí)驗(yàn)研究的方法，將一臺(tái)小型銑床設(shè)計(jì)改造成了專(zhuān)門(mén)用來(lái)焊接薄板件的小型攪拌摩擦連接機(jī)床，并分析研究了該設(shè)備工藝參數(shù)及裝夾方式對(duì)焊后材料抗拉強(qiáng)度、殘余應(yīng)力

2、等性能的影響，得到了抗拉強(qiáng)度較高、拉應(yīng)力較小時(shí)的工藝參數(shù)和裝夾方式。
　　本文的主要研究?jī)?nèi)容及所取得的研究成果如下：
　　1、設(shè)計(jì)改造了小型銑床，通過(guò)安裝電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器、控制器、人機(jī)交互界面等裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)床工作臺(tái)的自動(dòng)控制，并根據(jù)試驗(yàn)材料設(shè)計(jì)制造了適合攪拌摩擦連接試驗(yàn)的攪拌頭和裝夾裝置，成功將小型銑床改造為能夠用來(lái)焊接薄板件的攪拌摩擦連接設(shè)備。
　　2、探索了攪拌頭旋轉(zhuǎn)速度、連接速度對(duì)接縫成形性能的影響，分析了接縫不同區(qū)

3、域的組織形貌及顯微硬度，得到了合理的攪拌頭旋轉(zhuǎn)速度及連接速度的參數(shù)范圍。
　　3、深入分析了攪拌頭旋轉(zhuǎn)速度、連接速度對(duì)接頭力學(xué)性能的影響。得出：接頭抗拉強(qiáng)度隨攪拌頭旋轉(zhuǎn)速度及連接速度的增大先增大后減??；接頭上表面殘余應(yīng)力呈“M”型分布，下表面呈倒“V”型分布；攪拌頭旋轉(zhuǎn)速度1050rpm，連接速度200mm/min時(shí)，接頭抗拉強(qiáng)度最大，殘余應(yīng)力峰值最低。
　　4、深入分析了裝夾方式對(duì)接頭力學(xué)性能的影響。得出：不添加側(cè)頂塊會(huì)使