论文部分内容阅读
采用带圆柱形搅拌针的搅拌头，对2mm厚A6061铝合金进行了直插式搅拌摩擦点焊试验，研究了搅拌针形状和焊接工艺参数对接头界面迁移及力学性能的影响，用异种铝合金搭接的方法，通过观察接头沿板厚方向上塑化金属的流动形貌，分析了界面迁移的形成过程。研究结果表明：搅拌针表面为左螺纹时，板厚方向的塑化金属呈环形流动迫使搭接界面向上迁移，迁移界面尖端的上方实现了冶金结合。搅拌针表面为右螺纹时，塑化金属沿板厚方向的环形流动迫使搭接界面向下迁移，迁移界面尖端的下方实现了冶金结合。搅拌针表面为光面时，焊点两侧界面无明显的上下迁移，上下板材在匙孔附近形成了冶金结合。同样焊接参数时，左螺纹搅拌针形成的焊点有较大的拉剪载荷。搅拌针为左螺纹时，随着搅拌针长度的增加，焊点有效焊点宽度增加，嵌入金属量增加，接头拉剪载荷变大。搅拌针下压速度对界面迁移形貌影响不明显。增加轴肩下压量和旋转速度时，形成的焊点有效焊点宽度增加，有效板厚减小。增加轴肩下压速度，有效焊点宽度减小，有效板厚增加。与搅拌针下压速度相比，轴肩下压速度在搅拌头下压过程中对界面迁移的影响更明显。当轴肩下压量为0.5mm、旋转速度为1550r/min、搅拌针下压速度为60mm/min、轴肩下压速度为6mm/min时，接头有效焊点宽度和有效板厚（1.76mm和1.16mm）较大，拉剪载荷可达到5366N，相当于直径为4.5mm的铆钉所铆接头的拉剪强度，大于熔核直径为6.35mm的电阻点焊接头的拉剪强度。搅拌摩擦点焊接头呈两种断裂模式，Ⅰ型为剪切断裂，Ⅱ型为拉剪复合断裂，呈复合断裂模式断裂的接头有较大的拉剪载荷。