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塑性工程学报2025年第08期:异种铝合金搅拌摩擦焊接及焊接质量分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:郭腾;赵永强;蒲景飞;李志斌;侯红玲;侯军才;

单位:陕西理工大学机械工程学院;陕西理工大学陕西省工业自动化重点实验室;陕西理工大学材料科学与工程学院;

摘要:为了实现异种铝合金搅拌摩擦焊接及焊接质量的控制,建立了6061/7050铝合金搅拌摩擦焊接工艺参数与焊接连接抗拉强度之间的响应面模型,仿真分析了焊接工艺参数(转速ω、焊接速度v和插入停留时间t)对接头抗拉强度的影响,利用电子显微镜观察了搅拌摩擦焊接后的金属组织特征。仿真和试验结果表明,对焊接抗拉强度的影响由高到低依次为转速、焊接速度和插入停留时间,且转速和焊接速度的交互作用对抗拉强度的影响最明显,优化后的焊接工艺参数为ω=1260 r·min~(-1)、v=64 mm·min~(-1)、t=14 s,焊接抗拉强度提高到226.5 MPa。采用优化后的搅拌摩擦焊接工艺参数进行试验,得到的焊接区域无明显缺陷,焊核区发生显著的塑性变形和完全动态再结晶,得到了均匀细小的等轴晶粒,产生了良好的焊接冶金结合,试验测得焊接件的抗拉强度为228.2 MPa,与响应面模型仿真分析结果基本吻合。

关键词:异种铝合金;;搅拌摩擦焊接;;响应面法;;焊接工艺参数;;抗拉强度

基金资助:陕西省自然科学基础研究计划项目(2023-JC-YB-452);; 陕西省自然科学重点研发计划一般项目(2025CY-YBXM-019);; 陕西理工大学研究生创新基金项目(SLGYCX2522)