轴肩直径对6061铝合金搅拌摩擦焊轴向力的影响

作者：郑延召; 牛文涛; 李小欣; 张成聪; 陈玉华; 黄永德^*

来源：精密成形工程, 2020, 12(05): 145-150.

DOI：10.3969/j.issn.1674-6457.2020.05.019

• 搅拌摩擦焊
• 轴肩直径
• 微观组织
• 焊接轴向力
• 6061铝合金

目的降低搅拌摩擦焊接过程中的轴向力,选择直径合适的轴肩,提高搅拌摩擦焊的焊接效率以及接头性能。方法设计并使用了3种不同轴肩直径的搅拌头(9,12,15mm)对6061铝合金进行焊接,记录并分析焊接轴向力的变化,观察焊缝表面形貌及微观组织,选择合适的轴肩直径。结果 "轴向力-时间"曲线上下起伏,当轴肩直径为15 mm时,曲线呈现较大的起伏;随着轴肩直径的减小,焊接轴向力也随之减小,当焊接速度为95 mm/min,搅拌头旋转速度为1500 r/min时,轴肩直径为9 mm的搅拌头所产生的平均轴向力最小,最小值约为2311 N;9 mm轴肩焊接所形成的焊缝表面形貌光滑,飞边量少;轴肩直径越小,焊核区晶粒尺寸越细小,当轴肩直径为9 mm时,焊核区晶粒尺寸为9.77μm。结论在相同的焊接参数下,选用9 mm轴肩所产生的轴向力小,焊缝表面形貌优,焊核区晶粒尺寸细化,接头力学性能好。

• 单位
  上海航天设备制造总厂; 河南平高电气股份有限公司; 南昌航空大学