搅拌摩擦焊中锻压效应的强化与作用

作者：张贵锋; 苏伟; 张军; 张建勋

来源：电焊机, 2011, (01): 39-45.

• 搅拌摩擦焊
• 锻压效应
• 工具倾角
• 轴向锻压力
• 缺陷 friction stir welding
• forging effect
• tilting angle of tool
• axial forging pressure
• defect

为直观证明倾斜工具能强化搅拌搭接摩擦焊中的锻压效应之事实,提出了一种新的实验方案(采用预先开有小孔的垫板)并获得了预期效果。采用无针柱状搅拌头与预先开有φ4 mm小孔的垫板,分别在有/无倾角的两种情况下进行了2 mm厚薄铝板的搭接搅拌摩擦焊。结果表明,在倾角为3°情况下被挤入垫板小孔内的塑化金属的长度(5.3 mm)远大于无倾角情况下的相应值(2.6 mm)。可见,工具的倾斜可导入并强化焊缝中心区的锻压效应;锻压效应的受力体是针后高温软化金属;锻压效应的主要施力体应是肩,特别是当使用无螺纹光滑针时。据此提出了轴向锻压力与工具倾角的数学关系。基于该数学关系和有/无倾角情况下焊缝宏观缺陷的对比结果...

• 单位
  金属材料强度国家重点实验室; 西安交通大学