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搅拌摩擦焊网讯 近日，沈阳航空航天大学发表论文，介绍了铝合金搅拌摩擦焊接技术的现状与展望。摘要如下：搅拌摩擦焊作为一种新型固相连接技术,具有优质、高效、节能、环境友好等优点,近年来在铝合金的焊接领域得到了成功的应用。综述了目前可实现铝合金搅拌摩擦焊接的主要结构形式,分析了各结构的工艺特征、微观组织、焊接缺陷以及力学性能等。研究现状表明,通过焊接工艺参数的优化,可以获得高质量的具有对接属性(对接、环焊缝等)的焊接接头,然而在具有搭接属性结构的焊接(搭接、对-搭结构、角接及T型结构等)中,很难消除接头中由于搭接面的存在而引起的钩状缺陷和冷搭接缺陷等,因此仍有待于进一步的深入研究。此外,对未来铝合金搅拌摩擦焊的研究方向进行了展望。
基金：国家自然科学基金项目(51601121)； 辽宁省自然科学基金项目(20160 2 570)； 辽宁省教育厅资助项目(L201624)；
关键词：铝合金; 搅拌摩擦焊; 焊接缺陷;
DOI：10.14158/j.cnki.1001-3814.2019.05.001
分类号：TG457.14

搅拌摩擦焊网讯  近日，河北科技大学和中船黄埔文冲船舶有限公司联合在《热加工工艺》杂志发表论文《搅拌头尺寸对搅拌摩擦焊补焊的影响》，摘要如下：分别采用8.5 mm长小搅拌头和24 mm长大搅拌头补焊具有表面沟槽缺陷的42 mm厚的Al-Mg-Si合金FSW试板。试验结果表明,搅拌摩擦焊补焊工艺能够修复具有表面沟槽缺陷的FSW试板。两种搅拌头补焊的焊接接头焊核区晶粒比较细小。大搅拌头补焊焊道与原焊道的重叠区硬度下降明显,对接头的硬度影响范围比小搅拌头补焊时的大。拉伸结果显示,小搅拌头补焊接头抗拉强度比大搅拌针补焊的高16 MPa,屈服强度比大搅拌头的高6 MPa。大搅拌头补焊时带来的热输入高且影响范围大,会造成焊接接头力学性能下降,所以在满足消除缺陷的前提下,尽量选择短小的搅拌头进行补焊。
关键词：搅拌摩擦焊补焊; 缺陷; 搅拌头尺寸; 组织; 力学性能;
DOI：10.14158/j.cnki.1001-3814.2019.09.018
分类号：TG453.9
作者：王雪 杨志虹 梁志敏 汪殿龙
作者单位：河北科技大学材料科学与工程学院 中船黄埔文冲船舶有限公司
热加工工艺
Hot Working Technology
2019年09期
ISSN：1001-3814
中文核心期刊

搅拌摩擦焊网讯 近日，北京铁路局、大连交通大学和中车唐山机车车辆有限公司学者联名发表了关于6082铝合金焊缝耐盐雾腐蚀性能的论文。论文摘要称，6082-T6铝合金板材搅拌摩擦焊和MIG焊接头的耐盐雾腐蚀性能,通过人造气氛腐蚀试验盐雾试验方法 (GB/T 10125—2012)对6082-T6铝合金板材的搅拌摩擦焊和MIG焊接头耐腐蚀性能进行了研究。由6082-T6铝合金板材母材、搅拌摩擦焊和MIG焊接头的失重率可见, 2两种焊接接头腐蚀性能相近,且均稍好于母材;搅拌摩擦焊接头在腐蚀初期,最先被腐蚀的为热影响区,在24 小时后已由点状腐蚀坑连接成线。随着腐蚀的继续,试样分为两部分,体现在腐蚀最严重的区域位置,一种在焊缝两侧,形成了严重的坑;另一种在焊缝中线上线状排布腐蚀坑。腐蚀情况最佳的区域为热机影响区。MIG焊焊缝及热影响区表现出较好的耐腐蚀性,除焊接缺陷引发的腐蚀坑外,焊缝表面基本保持光洁,距焊缝中心15 mm的软化区腐蚀最严重,成为整个焊接接头中对腐蚀最为敏感的区域。研究结果表明:6082-T6铝合金板材搅拌摩擦焊和MIG焊接头盐雾腐蚀均优于母材,二者相差不大。因此,从腐蚀的角度而言,在6082-T6铝合金板材的焊接中,使用搅拌摩擦焊是可行的。 

    机器人搅拌摩擦点焊，是在机器人本体基础上集成点焊机头，以实现搅拌摩擦焊的点焊功能，可以用于铝合金搅拌摩擦焊搭接、尾孔修复等功能。充分利用机器人的柔性化特征，可实现复杂结构件的搅拌摩擦点焊焊接要求。通过程序调用，可较大程度的贴合焊件结构变化，具有较高的适应性。

    搅拌摩擦焊技术是英国焊接研究所（The Welding Institute，简称 TWI）托马斯．韦恩先生于1991年发明的，并于次年在英国申请了发明专利。搅拌摩擦焊也是利用摩擦热与塑性变形热作为焊接热源。不同之处在于搅拌摩擦焊焊接过程是由一个圆柱体或其他形状（如带螺纹圆柱体）的搅拌针(welding pin)伸入工件的接缝处，通过焊头的高速旋转，使其与焊接工件材料摩擦，从而使连接部位的材料温度升高软化。同时对材料进行搅拌摩擦来完成焊接的。焊接过程如图所示。在焊接过程中工件要刚性固定在背垫上，焊头边高速旋转，边沿工件的接缝与工件相对移动。焊头的突出段伸进材料内部进行摩擦和搅拌，焊头的肩部与工件表面摩擦生热，并用于防止塑性状态材料的溢出，同时可以起到清除表面氧化膜的作用。在焊接过程中，搅拌针在旋转的同时伸入工件的接缝中，旋转搅拌头（主要是轴肩）与工件之间的摩擦热，使焊头前面的材料发生强烈塑性变形，然后随着焊头的移动，高度塑性变形的材料逐渐沉积在搅拌头的背后，从而形成搅拌摩擦焊焊缝。关于在搅拌摩擦过程中界面原子的运动仍处于研究阶段。