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摘要
搅拌摩擦焊接(Friction stir welding,FSW)是材料固态连接新技术,但FSW在焊接过程中一般会对工件施加较大的下压力,焊接设备和被焊工件在下压力的作用下均可能产生变形,使得常规FSW中设定的下压量这一关键参数偏离预期值,无法保证焊接工艺的稳定性。为了解决这一问题,开发一套下压力反馈控制系统,通过调节搅拌头对工件的下压量来调节下压力,使焊接过程中下压力保持稳定。该系统使用一台计算机作为顶层控制器,根据压力传感器反馈的实时下压力调节FSW设备Z轴的进给。使用该系统在悬空的钢板上焊接6082-T6铝合金平板对接焊缝,焊接过程中工件在下压力的作用下产生的弯曲变形高达0.931 mm,但所得的焊缝成形良好,沿焊缝方向不同位置的接头的横截面形貌基本一致,其横向拉伸应力应变曲线高度重合,接头的平均抗拉强度为222.8 MPa。结果表明,工件在下压力作用下产生变形的条件下,下压力控制的FSW系统仍能保证工艺稳定性。
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单位清华大学; 摩擦学国家重点实验室
