装配条件对2219铝合金搅拌摩擦焊接工艺的影响
2219铝合金全焊透搅拌摩擦焊接试验
ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｓ ｄ ｏ ｎ ｅ ． Ｔ ｈ ｅ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｎ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ肋 ｏ ｆ ｅ ｎ ｔ ｉ ｒ ｅ ｐ ｅ ｎ ｅ ｒ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ａ ｒ ｅ ｖ ｅ ｒ ｆ ｉ ｅ ｄ ｂ ｙ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｈｅ ｔ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ ｒ ａ ｙ ｔ ｅ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ｒ ｏ ｏ ｔ ｃ ｏ ｌ ｏ ｒ ｔ ｅ ｓ ｔ ． ｈｅ Ｔ ｄ ｆｅ ｉ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ｏ ｆ ｍ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｙ ｆｗ ｏ ｅ Ｍ ｂ ｅ ａ ｄ ｏ ｆｔ ｈ ｒ ｅ ｅ
０ 引言
铝合金在船舶工业得到广泛应用 ， 但—般熔化 焊接方法很 甑壁 免铝 合金焊接气孔、夹渣等缺陷的 产生 ，难以满足船舶设计和制造要求Ⅲ。搅拌摩擦
１ 试验材料和试验设备
全＝ ｌ ： 旱 ｊ 觉 拌摩擦焊接试验焊接试样采用铝合金 ２ ２ １ ９ ． Ｔ ６ ２ ， ２ ２ １ ９ 铝合金在＿ ２ ５ ０ ℃￣ ２ ５ ０ ℃的温度范围 内具有良好的焊接Ｉ 生、抗应力腐蚀Ｉ 生以及优 良的力
２ ２ １ ９ 铝合金全焊透搅拌摩擦焊接试验
孙 倩 ，周 宏２ ，吴在侯 ２
（ １ ． 集美大学 轮机工程学院，福建厦门 ３ ６ １ ０ ２ １ ；２ ． 江苏科技大学 船舶与海 羊工程学院 ，江苏 工 ２ １ ２ ０ ０ ３ ）
摘 要：以 ２ ２ １ ９铝合金为研究对象进行全焊透搅拌摩擦焊试验 ，通过射线探伤和根部着色 的 方法验证三类全焊透工艺的有效性，并对搅拌摩擦焊试验结果进行力学性能试验和金相试验，对 比 三类全焊透搅拌摩擦焊焊缝力学性能的差异。通过试验可知背部垫板型搅拌摩擦焊接是最适合实际
《2024年高强铝合金搅拌摩擦焊接机理及接头性能调控》范文
《高强铝合金搅拌摩擦焊接机理及接头性能调控》篇一一、引言高强铝合金因具有优异的力学性能、抗腐蚀性及轻量化等特点，广泛应用于航空航天、汽车制造等关键领域。
随着制造业对轻量化、高强度和高可靠性的要求日益提升，高强铝合金的连接技术成为研究热点。
其中，搅拌摩擦焊接（Friction Stir Welding, FSW）作为一种固相连接技术，因其独特的焊接过程和良好的接头性能，受到了广泛关注。
本文旨在探讨高强铝合金搅拌摩擦焊接的机理及接头性能的调控方法。
二、搅拌摩擦焊接的机理搅拌摩擦焊接是一种利用高速旋转的搅拌头与工件之间的摩擦热及塑性变形实现连接的工艺。
在焊接过程中，搅拌头将产生大量的摩擦热，使被焊材料发生塑性变形和流动，从而实现材料的连接。
其焊接机理主要包括以下几个步骤：1. 初始阶段：搅拌头与工件接触，产生摩擦热，使接触区域的材料开始软化。
2. 塑性阶段：随着摩擦热的积累，材料进入塑性状态，开始在搅拌头的压力下发生流动。
3. 填充阶段：软化后的材料在搅拌头的旋转作用下，填充到搅拌头形成的空腔中。
4. 冷却固化：当搅拌头移开，焊接区域在压力作用下逐渐冷却固化，形成焊缝。
三、接头性能的调控高强铝合金搅拌摩擦焊接接头的性能受多种因素影响，如焊接速度、旋转速度、工具形状、材料性质等。
为了获得理想的接头性能，需要对这些因素进行调控。
1. 焊接速度的调控：焊接速度直接影响焊接区域的热输入和材料的塑性流动状态。
适当的降低焊接速度可以增加热输入，使材料充分软化，提高接头的强度和韧性。
然而，过高的焊接速度可能导致热输入不足，影响接头的质量。
2. 旋转速度的调控：旋转速度决定了搅拌头的摩擦热产生速率和材料的塑性变形程度。
适当的提高旋转速度可以增加摩擦热，使材料更容易进入塑性状态，有利于接头的形成。
然而，过高的旋转速度可能导致材料过度软化，产生飞溅和空洞等缺陷。
3. 工具形状的优化：工具形状对焊接过程和接头性能具有重要影响。
焊接速度对2219铝合金搅拌摩擦焊根部塑性流动的影响
Ｆ ｒ ｉ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｔ ｉ ｒ Ｗｅ ｌ ｄ ｏ ｆ ２ ２ １ ９ Ａｌ ｕ ｍｉ ｎ ｕ ｍ Ａｌ ｌ ｏ ｙ
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2219铝合金搅拌摩擦焊焊接接头的疲劳性能
2007年8月第2卷 第3期失效分析与预防August,2007Vol .2,No .3[收稿日期] 2006年12月14日 [修订日期] 2007年3月10日[基金项目] 江西省科技厅工业发展项目(BC200201014)[作者简介] 周曙君(1981年-),男,硕士研究生,主要从事材料加工方面的研究。
2219铝合金搅拌摩擦焊焊接接头的疲劳性能周曙君1,邢 丽1,柯黎明1,杨学勤2,李成刚2(1.南昌航空工业学院材料学院,南昌 330063;2.上海航天局805研究所,上海 201108)[摘 要] 通过疲劳寿命试验、断口和金相组织观察,研究了2219铝合金搅拌摩擦焊接头的疲劳断裂特征,分析讨论了搅拌摩擦焊焊接过程中产生的焊缝根部“吻接”缺陷对其疲劳性能的影响。
结果表明,焊缝根部“吻接”缺陷是影响搅拌摩擦焊接头疲劳行为的主要因素。
无“吻接”缺陷试样断裂于焊缝前进边侧,疲劳裂纹起源于焊缝底部,接头具有较高疲劳寿命;有“吻接”缺陷试样断裂于焊核中心,疲劳裂纹起源于“吻接”处,接头疲劳寿命较短。
[关键词] 铝合金;搅拌摩擦焊;疲劳;“吻接”缺陷[中图分类号] T U973+254 [文献标识码] A [文章编号] 167326214(2007)0320020205Fa ti gue Properti es for 2219A lu m i n u m A lloy Fr i cti on Sti r W eldsZHOU Shu 2jun 1,X I N G L i 1,KE L i 2m ing 1,Y ANG Xue 2qin 2,L I Cheng 2gang2(1.N anchang Institute of A eronautical Technology,N anchang 330034,China;2.805Research Institutes of Shanghai Space A gency,Shanghai 201108,China )Abstract:Thr ough the fatigue test,m icr ostructure and characteristics analysis,the fatigue fracture characteristic of the fricti on stir welded j oint of the 2219alu m inu m all oy was studied,and the effect of the r oot fla w “kissing -bonds ”defect on the fatigue p r operties was discussed .The results show that the r oot fla w “kissing -bonds ”defect is maj or fact or of affecting fricti on stir welding fatigue behavi or .The sa mp le without “kissing -bonds ”defect in the advanced side fractured at the bott om weld and had l ong fatigue life .The sa mp le with “kissing -bonds ”defect fractured in the center of the weld,and the fatigue crack started at the “kissing -bonds ”defect .The s pacing of the fatigue striati on reflected the fatigue life .Key words:alu m inu m all oy;fricti on stir welds;fatigue;“kissing -bonds ”defect1 引言2219铝合金具有比强度高,低温和高温力学性能好,断裂韧度高,抗应力腐蚀性能好等特点,在航天和航空得到广泛的应用。
铝合金搅拌摩擦焊接抗拉拔力的影响因素
铝合金搅拌摩擦焊接抗拉拔力的影响因素摘要：搅拌摩擦焊接（FSW）技术由于其固相焊接特征，在焊接铝合金方面具有显著优势。
随着铝合金FSW接头在工业领域的应用越来越广，其腐蚀疲劳性能成为人们的关注重点。
综合评述了铝合金FSW接头腐蚀疲劳的最新研究进展，介绍了铝合金FSW接头腐蚀疲劳研究的必要性及未来发展趋势。
关键词：红松；木榫焊接；旋转焊接；抗拉拔力；木材纹理引言搅拌摩擦焊（FSW）工艺相比于传统焊接方法具有高效优质、焊接变形小、环保等优点，特别是在薄板焊接方面有较大的优越性，并且因其焊缝组织好、接头力学性能优异等优点，被广泛应用在航空航天、船舶、汽车、高速列车等制造领域。
在实际研究或生产制造过程中，FSW接头内可能存在飞边、沟槽、S线、隧道型孔洞、根部未焊合等缺陷。
在不破坏FSW焊缝的条件下，为了实现对焊接接头质量的有效评估，需利用无损检测技术对焊缝中存在的缺陷进行准确的定性、定位和定量。
FSW焊缝区缺陷具有紧贴、细微和取向复杂的特点，而超声检测技术具有灵敏度高、成本低、可以有效地对材料内外部缺陷定位和定量的优点，所以超声检测方法在对接头内部微小缺陷的评价表征方面具有良好的应用前景，FSW接头缺陷的超声检测评价也因此成为了国内外学者的研究热点。
文中讨论了目前FSW接头常用检测方法即超声A信号分析、超声C扫描和超声相控阵的检测能力，为以后的研究工作和工程应用提供参考。
1铝合金搅拌摩擦焊接头腐蚀原因及特点铝合金搅拌摩擦焊接过程中接头各个区域所经历的热循环和力的作用与熔焊过程不同，因此FSW接头各个区域的显微组织演变与熔焊接头存在明显差异，接头腐蚀行为和腐蚀机制也存在明显差异。
此外，FSW过程的温度低于母材熔点，将不易出现强化相偏析聚集形成的“贫铜”现象。
针对2219-T87铝合金的FSW接头强化相演变进行研究，并与用2319焊丝的熔化极气体保护焊接头作了对比，研究发现，接头沉淀相θ在两种焊接接头中的块状聚集现象呈现出不同特征，以此提出了通过θ相来表征接头中的共晶化合物在焊接过程中是否因为焊接温度的高低达到共晶温度而成为液化损伤的起源。
铝合金搅拌摩擦焊工艺
铝合金搅拌摩擦焊工艺铝合金搅拌摩擦焊是一种先进的焊接技术，具有高效、节能、环保等优点。
本文将详细介绍铝合金搅拌摩擦焊工艺的各个环节，帮助读者更好地了解这一技术。
一、焊接准备在进行铝合金搅拌摩擦焊之前，需要进行充分的焊接准备。
这包括检查工件表面的油污、锈迹等杂质，确保工件表面干净整洁。
同时，需要准备好搅拌头、焊机、夹具等焊接工具，并对工具进行必要的检查和调整。
二、装配铝合金搅拌摩擦焊的装配过程需要严格按照工艺要求进行。
首先，要将工件放置在夹具中，确保工件的位置和角度正确。
然后，根据焊接工艺要求，选择合适的搅拌头，并将其插入到工件中。
在装配过程中，需要保证搅拌头的稳定性和准确性，避免出现偏移或倾斜现象。
三、搅拌头插入搅拌头的插入是铝合金搅拌摩擦焊的关键步骤之一。
在插入过程中，需要控制好搅拌头的插入深度和角度，确保其与工件表面紧密贴合。
同时，要避免搅拌头与工件表面产生过大的摩擦力，以免造成工件表面损伤或搅拌头损坏。
四、搅拌摩擦在进行搅拌摩擦时，需要控制好搅拌头的旋转速度和压力，使焊缝处的材料充分流动和混合。
同时，要控制好焊接温度，避免出现过热或冷却不均匀现象。
在搅拌摩擦过程中，还需要注意搅拌头的磨损情况，及时更换磨损严重的搅拌头。
五、焊接过程控制铝合金搅拌摩擦焊的过程控制是保证焊接质量的关键。
在焊接过程中，需要实时监测焊接温度、压力、旋转速度等参数，并根据实际情况进行调整。
同时，要严格控制焊接时间，确保焊缝处的材料充分熔化和混合。
在焊接过程中，还需要注意防止外部因素对焊接质量的影响，如振动、污染等。
六、焊后处理铝合金搅拌摩擦焊完成后，需要进行必要的焊后处理。
这包括对焊缝进行冷却、去除焊渣、对焊缝进行修整等。
在冷却过程中，要控制好冷却时间和方式，避免出现裂纹等现象。
同时，需要去除焊缝表面的焊渣和氧化物，修整焊缝的形状和尺寸，使其符合工艺要求。
七、质量检测质量检测是保证铝合金搅拌摩擦焊接质量的必要环节。
检测内容包括外观检测、无损检测、力学性能检测等。
铝合金搅拌摩擦焊技术研究及应用
铝合金搅拌摩擦焊技术研究及应用铝合金搅拌摩擦焊技术是一种高效、环保的焊接方法，在航空航天、交通运输、轻工制造等领域具有广泛应用前景。
本文将从工艺原理、研究进展、优势与挑战等方面进行分析，全面介绍铝合金搅拌摩擦焊技术的研究及应用。
搅拌摩擦焊是一种非传统焊接方法，它将工件接头通过旋转和外力压合的方式进行连接，并在摩擦热量和塑性变形的作用下实现焊接。
铝合金在搅拌摩擦焊过程中，由于高温和塑性变形，形成了均匀的焊接区域，焊缝强度和密封性良好。
与传统的焊接方法相比，铝合金搅拌摩擦焊具有以下几个优点：首先，搅拌摩擦焊无需外加焊接材料，避免了常规焊接中的焊剂使用和气体保护等问题。
这降低了成本，同时减少了环境污染。
其次，搅拌摩擦焊具有较高的焊接速度和效率。
焊接头变形均匀，焊接时间短，适用于大面积或长尺寸工件的焊接。
第三，搅拌摩擦焊对铝合金的应变硬化效应较小，减少了焊接区域的硬化现象，提高了焊缝的塑性和可靠性。
铝合金搅拌摩擦焊技术的研究进展日益丰富。
首先，针对不同铝合金材料和焊接条件，研究者通过调整焊接参数和其他工艺控制手段，优化焊接质量和性能。
例如，通过控制转速、下压力、摩擦时间等参数，可以实现理想的焊接接合。
同时，研究者还对焊接头几何形状、初始材料状态等因素进行改善和控制，提高焊接接合的可靠性。
其次，近年来，通过引入其他技术手段，如电流、激光、超声等，与搅拌摩擦焊相结合，可以进一步提高焊接接合的强度和质量。
例如，搅拌摩擦挤压焊技术将搅拌摩擦焊与挤压焊结合，对铝合金零件进行焊接加工，获得了良好的焊接接合。
此外，铝合金搅拌摩擦焊技术在实际应用中也取得了广泛成功。
在航空航天领域，搅拌摩擦焊被用于连接飞机结构件、涡轮叶片等零部件，取得了良好的焊接接合效果。
在交通运输领域，搅拌摩擦焊被广泛应用于铁路和汽车制造中。
在轻工制造领域，搅拌摩擦焊技术也被广泛应用于电子设备、电池等领域的制造。
然而，铝合金搅拌摩擦焊技术仍面临一些挑战。
2219_O铝合金的搅拌摩擦焊接(1)
第27卷 第1期2006年1月焊接学报TRANS ACTI O NS OF THE CH I N A W ELD I N G I N STI T UTI O NVol .27 No .1January 20062219-O 铝合金的搅拌摩擦焊接陈迎春, 刘会杰, 冯吉才(哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室,哈尔滨 150001)摘 要:对2219-O 铝合金进行了搅拌摩擦焊接,采用光学显微镜分析了接头的微观组织,采用拉伸试验方法评价了接头的力学性能。
微观分析表明,在热机循环的共同作用下,焊核区(WNZ )发生了动态再结晶,形成了细小的等轴晶粒,并且沉淀相的数量较其它各区有所增加;热机影响区(T MAZ )晶粒被拉长、弯曲,发生了动态回复和部分再结晶,晶粒内部开始有新的晶粒生成;热影响区(HAZ )的晶粒发生粗化。
力学性能测试结果表明,当转速为800r/m in,焊接速度为200～400mm /m in 时,接头与母材等强度,断裂发生在母材区;当焊接速度大于400mm /m in 时,接头的抗拉强度很低,断裂发生在缺陷处。
关键词:搅拌摩擦焊接;铝合金;微观组织;拉伸性能中图分类号:TG453.9 文献标识码:A 文章编号:0253-360X (2006)01-65-04陈迎春0 序 言2219铝合金具有比强度高,低温和高温力学性能好,断裂韧度高,抗应力腐蚀性能优异等特点,是制造大型运载航天贮箱的理想材料之一。
目前国内贮箱制造水平仍处于被国外早以淘汰的2A14铝合金常规钨极氩弧焊上,采用"两面三层焊"的焊接工艺。
虽然在一定程度上能避免裂纹的产生,但工艺复杂,成本高,效率低,与国外差距越来越大[1,2]。
因此,根据目前国内现有材料的实际情况,用2219铝合金取代2A14铝合金作为新一代航天贮箱材料尤为必要。
对2219铝合金的焊接国外曾采用钨极气体保护焊[3]、熔化极气体保护焊[3]、电子束焊接[3]、变极性等离子焊[4]等方法,但熔焊的接头强度仅达到母材的50%～70%,且焊接接头气孔倾向性较大。
材料性能对铝合金搅拌摩擦焊焊缝成形的影响
在采用了自主设计的同种和异种材料搅拌摩擦焊对 接试验以后，分析总结了材料性能与搅拌摩擦焊焊缝成形 之间的因果关系，主要研究了搅拌头旋转速度对焊缝成形 的影响，焊接速度对焊缝成形的影响，不同性能的同种材 料时接头抗拉强度与工艺参数的关系，被焊母材性能与焊 核尺寸的关系，以及同种材料的不同材料状态，在焊缝横 截面上表现出的不同形貌的原因关系。
Internal Combustion Engine & Parts
Байду номын сангаас
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材料性能对铝合金搅拌摩擦焊焊缝成形的影响
李瑞淤曰刘红梅于
（淤中信戴卡股份有限公司，秦皇岛 066001；于秦皇岛技师学院，秦皇岛 066001）
摘要院近年来，随着汽车行业的蓬勃发展，车身轻量化也成为了行业前进中的一个重要方向。在这个过程中，铝合金以其独有的综 合优势成为了最重要的轻量化使用材料。在车身覆盖件及汽车底盘、内饰零部件中，各种牌号的铝锻件、铝铸件、铝型材等已被广泛运 用。因此，对同种牌号及不同牌号铝合金材料间的搅拌摩擦焊进行研究具有重要的意义。本文根据 1060 纯铝、5A06 和 7075 铝合金进 行的同种和异种材料搅拌摩擦焊对接的实验结果，分析讨论在是否不同的材料性能可以在采用搅拌摩擦焊后，焊缝成形不同。
综上所述，被焊材料的材料性能是影响焊接时金属流 动情况的直接因素之一，因此，被焊材料的材料性能是会 对焊缝成形产生影响。从结果来看，金属材料的性能不同， 焊缝周围的金属对焊缝塑性金属的变形抗力也会随之改
焊接方式对铝合金搅拌摩擦焊T型接头性能的影响
Ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ Ｗｅ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ Ｗａ ｙ ｓ ｏ ｎ Ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ａｌ ｕ ｍｉ ｎ ｕ ｍ Ａｌ ｌ ｏ ｙ Ｔ — Ｊ ｏ ｉ ｎ ｔ
焊 接 方 式 对 铝 合 金 搅 拌 摩 擦 焊 Ｔ型 接 头 性 能 的影 响
范开春 郭辉 荣 李 宝华
武汉
唐众 民
（ １ 中 国航天三江集 团设计所
４ ３ ０ ０ ４ ０ ） ４ ３ ２ １ ０ ０ ）
（ ２ 中国航天三江集 团红 阳公 司， 孝感
文 摘 采用 ４ 种规格 的搅拌头进行 了２ Ａ ７ ０ － Ｔ ６ 铝合金 Ｔ型接头搅拌摩擦焊试验 ， 并对焊缝横截 面进行 了观 察 以及焊 缝抗 拉 强度 的测试 。结果表 明 ： 焊 缝 中前进侧 熔 合过 渡 区的金 属 变形 比返 回侧 剧 烈 ， 焊 缝 断裂往 往发生在前进侧 ； 在相 同的焊接参数下 ， 单道焊缝的焊核宽度与抗拉 强度随着搅拌针直径的增 大而增大， 但增 大的幅度较小 ， 并列焊的焊缝抗拉 强度仅为单道焊缝的 ９ ３ ％左右 ； 为 了获取相 同宽度的焊核 ， 采用加粗搅拌针
ｉ ｓ ａ ｂ ｏ ｕ ｔ ９ ３ ％ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ — ｐ ａ ｓ ｓ ｗ ｅ ｌ ｄ ． Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｇ ｅ ｔ ｔ ｈ ｅ ｓ ａ ｍｅ ｗｉ ｄ ｔ ｈ ｎ ｕ ｇ ｇ ｅ ｔ ， ｉ ｔ ｉ ｓ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ ｔ ｏ ａ ｄ ｏ ｐ ｔ ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ — ｐ ａ ｓ ｓ ｗ ｅ ｌ ｄ — ｉ ｎ ｇ ｂ ｙ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｂ ｉ ｇ ｄ ｉ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｐ ｉ ｎ ｏ ｖ ｅ ｒ ｐ ａ ｒ ａ ｌ ｌ ｅ ｌ ｗ ｅ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ．
2219铝合金搅拌摩擦焊焊缝夹杂的形成原因分析与控制
2219铝合金搅拌摩擦焊焊缝夹杂的形成原因分析与控制0 前言2219铝合金是一种Al-Cu系高强铝合金，Cu含量为 5.8%～6.8%，其强化相主要为θ′、θ″、θ（Al2Cu），具有优良的高低温（-250～250℃）力学性能、断裂韧性、抗应力腐蚀性能、焊接性能，因此广泛应用于航空、航天、军事等领域[1-2]。
作为运载火箭燃料贮箱制造的理想材料，2219铝合金目前已经取代2A14铝合金成为我国新一代运载火箭贮箱制造的主要材料[3-5]。
HPV的E6、E7区基因编码的病毒蛋白为重要的致癌因子，某些特定基因变异与宫颈疾病进展相关[7-8]。
Chen等[9]通过对感染HPV18的453例宫颈癌病例和236例对照的分析研究，未能发现HPV18变异谱系分布上有显著差异，也未找到HPV18的各变异谱系在宫颈腺癌和宫颈鳞癌病例分布中有显著差异的相关证据。
Pérez等[10]提出西班牙宫颈病变病例中，感染HPV18 B系变异株较A系有较高可能性进展为CINⅢ。
本次研究得到病毒株属于HPV18谱系A的A1亚系，目前尚无研究说明HPV18的A系毒株变异与宫颈疾病相关。
搅拌摩擦焊（friction stir welding，FSW）是一种新型的固相连接技术，可以彻底避免铝合金熔化焊常见的气孔、裂纹等焊接缺陷，同时相比熔化焊获得的接头强度更高[6-9]。
但是当搅拌摩擦焊工艺参数不合理或焊前被焊板材表面清理不彻底时，会产生沟槽、隧道、孔洞、未焊透、夹杂等焊接缺陷[10]。
一般情况下夹杂是因外来物质残留在焊缝中形成的。
然而在生产过程中发现，即使在2219铝合金焊前对接面、垫板清理干净，未发生背部扎穿的情况下，焊缝的X射线底片中仍然会出现一种月牙状夹杂，导致产品返修，影响生产进度。
因此，分析夹杂的形成原因进而提出消除夹杂的方法对提升产品质量和可靠性具有重要意义。
本文通过分析夹杂的分布特征、微观形貌及化学成分，结合焊接试验等手段确定了缺陷的形成原因和机理，并研究了夹杂对接头拉伸性能的影响，为2219铝合金搅拌摩擦焊生产应用提供理论指导。
搅拌摩擦沉积增材2219_铝合金组织及性能
2024 年第 44 卷航 空 材 料 学 报2024，Vol. 44第 1 期第 152 – 162 页JOURNAL OF AERONAUTICAL MATERIALS No.1 pp.152 – 162引用格式：王瑞林，杨新岐，唐文珅，等. 搅拌摩擦沉积增材2219铝合金组织及性能[J]. 航空材料学报，2024，44(1)：152-162.WANG Ruilin，YANG Xinqi，TANG Wenshen，et al. Microstructure and properties of 2219 aluminum alloy fabricated via additive friction stir deposition[J]. Journal of Aeronautical Materials，2024，44(1)：152-162.搅拌摩擦沉积增材2219铝合金组织及性能王瑞林1*, 杨新岐1*, 唐文珅1, 罗 庭1, 赵耀邦2, 窦恩慧2（1．天津大学 材料科学与工程学院，天津 300354；2．上海航天精密机械研究所，上海 201600）摘要：在主轴转速250～350 r/min、横向移动速度50～150 mm/min工艺参数下进行2219-T87铝合金搅拌摩擦沉积增材（additive friction stir deposition，AFSD）实验，探究工艺参数与多层热循环对沉积层宏观成形、微观组织和力学性能的影响。
结果表明：在主轴转速250 r/min，移动速度100 mm/min工艺参数下可获得成形良好的单道16层增材试样。
增材区晶粒尺寸发生显著细化，在4～6 μm之间，细小等轴晶组织取代沉积棒料粗大的无规则晶粒组织。
增材试样发生剧烈的动态再结晶，整体再结晶晶粒在80%以上，试样底部（第1层）受到多次热循环影响，再结晶晶粒达到91.8%。
增材区域织构基本由Cube、Copper、P和RtB四种再结晶织构以及S、T和Brass织构构成。
2219铝合金搅拌摩擦焊焊接接头的疲劳性能
后接 头焊 缝 区没 有气 孔 和裂 纹 ， 头 强 度 可 达 到 接
１ 引言
２１ ２ ９铝合 金具 有 比强 度 高 ， 温 和高 温 力学 低 性 能好 ， 断裂 韧度 高 ， 应 力腐 蚀 性 能 好 等特 点 ， 抗 在航 天 和航空 得 到广泛 的应 用 。国外 曾采用 钨极 气体 保护 焊 、 化极 气体 保 护 焊 等方 法 焊 接 ２ １ 熔 ２９ 铝合 金 ， 接 头 强 度 仅 达 到母 材 的 ５ ％ ～６ ％ ， 但 ０ ｏ 且焊 接 接 头 气 孔 倾 向性 较 大 。利 用 搅 拌 摩 擦 焊
２ ０ ｅ ａｃ ｔｕ ｓｆＳ 『 ＳａｅＡ ｅｃ ， 『 ＾ ２ １０ ，Ｃｉ ） ．８ ５Ｒｓ ｒｈＩ ｉ ｔ Ｉ ｅ ｓ ｎ ｔｅ ｏ ｇ ｐ ｃ ｇｎｙ Ｓ ｅ ： ｈ ｏ ｇ ｅ ｆｔ ｅ ｔｓ ，ｍｉｒ ｓｒ ｃｕ ｎ ｒ ｃｕ ｅ ｃ ａ ａ ｔｒ ｔ ｓ ａ ａ ｓｓ ｈ ａｉ ｅ ｆａ ｔｒ ｈ ｒ ｃｅｉ ｔ ｆｔ ｅ ￣ｔａ ｔ Ｔ ｒ ｕ ｈ ｔ ａｉ ｅ ｔ ｈ ｕ ｇ ｃ ｏ ｔ ｔ ｒ ａ ｄ ｆａ ｔｒ ｈ ｒｃ ｅｉ ｉ ｎ ｌ ｉ ，ｔ ｅ ｆ ｔ ｕ ｅ ｓｃ ｙ ｕ ｇ ｒｃ ｕ ｅ ｃ ａ ａ ｔｒ ｉ ｏ ｓｃ ｈ
ｈ ｄ ｌｎ ａｉ ｅ ｌ ｅ ｈ ｅ ｓ ｍｐ ｅ ｗ ｔ “ ｉ ｉ ｇ—ｂ ｎ ｓ ｅｅ ｔ ｒｃ ｕ ｅ ｎ ｔ ｅ ｃ ｎｅ ｅ ｗｅｄ．ａ ｄ ｔ ｅ ｆ ｔ ｅ ｃ ｃ ｔｒｅ ａ ｏ ｇ ｆｔ ｕ ｇ ｉ ．Ｔ ａ ｌ ｉ ｆ ｈ ｋｓ ｎ ｓ ｏ ｄ ”ｄ ｆ ａ ｔ ｒ ｄ ｉ ｅ ｔｒｏ ｔ ｌ ｎ ａｉ ｒ ｋ ｓ ｔ ｃ ｆ ｈ ｆ ｈ ｈ ｕ ｇ ａ ａ ｄ
２ １０ ） ０ １８
（． １ 南昌航 空工 业学院材料 学院， 昌 ３ ０ ６ ；． 南 ３０ ３ ２ 上海航 天局 ８ ５研 究所， ０ 上海
2024铝合金搅拌摩擦焊研究共3篇
2024铝合金搅拌摩擦焊研究共3篇2024铝合金搅拌摩擦焊研究12024铝合金搅拌摩擦焊研究摘要：随着机械制造行业的不断发展，越来越多的铝合金产品被广泛应用。
搅拌摩擦焊作为一种新兴的接合技术，具有与传统的接合技术相比更加显著的优势。
为了深入探究2024铝合金搅拌摩擦焊的焊接特性，本文开展了一系列实验，分析了焊接热影响区、焊缝组织结构等性能指标。
关键词：2024铝合金，搅拌摩擦焊，焊接特性，金相分析1、引言搅拌摩擦焊技术是一种新兴的固态接合技术，在汽车、航空航天、船舶制造等领域有着广泛的应用。
相较于传统的接合技术，搅拌摩擦焊具有焊接速度快、焊缝强度高、热影响区小等优势，因此备受关注。
其中，铝合金产品的制造领域，搅拌摩擦焊技术也得到了越来越广泛的应用。
2024铝合金是一种常用的高强度铝合金。
它有良好的耐腐蚀性、加工性和低密度等优点，被广泛应用于航空航天、船舶制造等领域。
因此，研究2024铝合金的搅拌摩擦焊技术，具有重要的现实意义和科学价值。
2、实验方法本实验采用了直径为10mm、厚度为2mm的2024铝合金板材作为实验材料。
在实验过程中，我们针对不同的搅拌头转速、焊接速度和夹紧力等参数，开展了一系列的实验测试。
通过实验得出了不同参数下，2024铝合金搅拌摩擦焊的焊接性能指标。
3、实验结果通过对实验结果的分析，我们得出了以下几个结论：（1）随着搅拌头转速的提高，搅拌时间会减少，焊接中的热影响区域也会缩小。
但是，如果转速太高，会导致合金材料的塑性变差，焊接强度反而会降低。
（2）增加焊接速度可以提高焊接效率，但是过快的焊接速度会导致焊缝表面燃烧和氧化，降低焊接强度。
（3）夹紧力对焊接强度的影响非常大。
夹紧力过小，会出现焊缝错位、拉伸断裂等问题，严重影响焊接质量。
夹紧力过大，会增加合金材料的塑性变形，进而影响焊接强度。
（4）通过金相显微镜的观察，我们发现焊接区域的金相组织结构非常致密，焊接区域的显微硬度与母材相近。
铝合金搅拌摩擦接头的熔焊工艺研究
铝合金搅拌摩擦接头的熔焊工艺研究铝合金因其重量轻、抗腐蚀性能好等优点，得到了越来越广泛的应用，其中搅拌摩擦接头技术是其中重要的一种连接方式，它不仅能够避免传统焊接方法中常见的熔裂、变形、气孔等问题，而且具有高强度、耐疲劳、耐腐蚀等优点。
本文旨在探讨铝合金搅拌摩擦接头的熔焊工艺。
一、搅拌摩擦接头原理搅拌摩擦接头是指在两种铝合金之间插入一个特殊的金属夹层，再通过摩擦力进行搅拌而达到连接效果的一种新型连接技术。
具体而言，搅拌摩擦接头可分为三个阶段：第一阶段为加热阶段，这一阶段的目的是通过摩擦产生的热量对接头进行加热，使接头表面温度超过其塑性阈值；第二阶段为搅拌阶段，这一阶段通过特殊工具对接头进行搅拌，将接头产生的塑性变形与金属夹层进行结合；第三阶段为冷却阶段，这一阶段是通过给接头提供适当的冷却条件，使接头在保证连接质量的同时避免过度的变形。
二、工艺流程对于铝合金搅拌摩擦接头的熔焊工艺，其工艺流程如下：1、准备焊接材料首先需要选择合适的铝合金材料，并对其进行清洗和预热处理。
此外，还需要准备搅拌摩擦接头金属夹层，并对其进行表面处理。
2、准备工具在进行接头焊接前，需要准备好特殊的搅拌摩擦接头工具，其中工具的形状和尺寸要根据具体的焊接需求进行选择。
3、接头加热将待焊接的两个铝合金材料加热到一定的温度，此时即可进行接头搅拌。
4、接头搅拌使用特殊的搅拌摩擦工具对接头进行搅拌，并调节摩擦力和搅拌速度，使金属夹层与基材发生塑性变形，并形成均匀的接头。
5、冷却处理将焊接后的接头进行适当的冷却处理，使其能够保持连接强度，并避免过度变形。
三、工艺参数搅拌摩擦接头的熔焊工艺需要控制的主要参数有摩擦速度、搅拌力和冷却时间等，具体的参数设置需要根据铝合金材料的种类和焊接的具体要求来进行选择。
举例而言，在对6xxx系铝合金进行搅拌摩擦接头时，摩擦速度可以设置为1000~1500转/分钟，搅拌力可以设置为30~40KN，冷却时间可以设置为几分钟到几十分钟不等。
不同倾角下2219铝合金搅拌摩擦焊接头的组织及力学性能
1．3 焊接试验方法
在 FSW－5M 型搅拌摩擦焊试验设备上常规的搅
拌头进行搅拌头不同倾角试验， 采用试片对接试验。
采用搅拌头的倾角分别为 0°， 1°， 3°， 4°， 5°， 搅拌
头倾角具体如图 1 所示， 其他焊接工艺参数保持一
致： 焊接速度为 200 mm/min， 转速为 500 r/min， 压
中图分类号： TG457.14； TG453.9
文献标志码： B
DOI:10.13846/12-1070/tg.2019.09.004
0 引言 搅拌摩擦焊作为一种新型的焊接技术， 具有无
烟尘、 无弧光、 焊接接头性能高等优点， 但是其对 焊前装配情况及焊接条件要求却较为严格 ， ［1－2］ 比如 在对接焊中对接间隙较大会产生未熔合、 沟槽等缺 陷， 搅拌头倾角较大会产生沟槽等缺陷 ， ［3－4］ 同时由 于在实际生产中， 受到实际生产条件等影响， 不可 能做到 100％地按照其要求进行焊接， 需要寻找参数 的边界条件， 以避免在实际生产中过度超过边界条 件， 形成焊接缺陷甚至是对产品毁灭性的破坏。 我 国对搅拌摩擦焊焊接参数 （进给速度、 旋转速度） 的研究比较多， 但对工艺倾角的研究很少， 国内仅 有一些研究表明， 搅拌头的倾角对接头的组织结构 及性能也有着非常重要的影响［5］， 因此文中采用搅拌 摩擦焊方法对 2219CS 铝合金进行了焊接试验， 完成 搅拌头不同倾角对 2219CS 铝合金焊接接头的影响研 究及实际生产中搅拌摩擦焊倾角的边界条件确定。
Welding Technology Vol．48 No．9 Sep. 2019 文 章 编 号 ：1002－025X(2019)09-0013-04
·试验与研究· 13
不 同 倾 角 下 2219 铝 合 金 搅 拌 摩 擦 焊 接 头 的 组 织 及 力 学 性 能
铝合金搅拌摩擦焊飞边处理的研究
23技术应用与研究前言搅拌摩擦焊现在广泛应用于航空航天、军用装备、轨道交通等领域。
搅拌摩擦焊是指利用高速旋转的焊接摩擦头与工件摩擦产生的热量使被焊材料局部塑性化，当摩擦头沿着焊接界面向前移动时，被塑性化的材料在摩擦头的转动摩擦力作用下由摩擦头的前部流向后部，并在摩擦头的挤压下形成致密、均匀的焊缝。
目前搅拌摩擦焊在焊接过程中常会出现毛刺飞边、表面沟槽等宏观方面的焊接缺陷，解决此类外观缺陷可减少焊后修复时间，提高生产效率。
本文主要针对摩擦焊在某汽车电池托盘上的应用做出了研究，涉及研究的参数主要为错边量、拼装预留间隙、主轴转速及进给速度。
并且对各种参数对毛刺飞边的影响进行了量化分析，旨在为提高摩擦焊在新能源电池托盘上的应用提供一定的借鉴意义。
一、搅拌摩擦焊工作原理１．基本原理摩擦焊是利用工件与摩擦头相对摩擦运动产生的热量实现材料可靠连接的一种压力焊方法，其焊接过程是将需要焊接的材料对接并固定在工作台上，摩擦头飞速旋转过程中将针尖压入被焊工件中，在摩擦头压力的作用及摩擦头飞速旋转产生的热量下，两焊接材料之间连接区域产生温度升高并达到热塑性状态，此时搅拌头将材料内部搅拌成一体，随着摩擦头的移动，实现两个材料的焊接。
２．搅拌摩擦焊常见表面缺陷搅拌摩擦焊常见的表面缺陷有表面沟槽、毛刺飞边、表面起皮等缺陷。
表面沟槽是由于焊接时被焊接材料之间缝隙较大，焊缝周围的金属流动性不充分，流动的金属无法填补焊缝，造成焊接后出现表面沟槽，为避免出现此类缺陷，可适当减小两被焊材料之间的间隙，且增大摩擦头轴肩直径。
毛刺飞边是由于两被焊材料之间错边量较大，出现材料一边高一边低的情况，为保证两材料焊接成型，人为增加焊接时的下压量，此操作虽然可以完成焊接，但会在高的材料一侧出现较多的飞边，飞边在焊后处理上非常耗费时间及人力，是目前摩擦焊技术主要攻克的铝合金搅拌摩擦焊飞边处理的研究房 涛 卜建磊 刘 莹 明宏伟 张 晨 王新宅 李 栋 王化旭 山东裕航特种合金装备有限公司【摘 要】搅拌摩擦焊是1991年英国焊接研究所开发出的一种新型焊接工艺，它可以焊接钛合金、铝合金等，并且焊前无需除氧化膜、焊接时无需添加焊丝，不需要保护气体，焊接成本低等优点。
2219铝合金搅拌摩擦焊“弱连接”缺陷的制备及表征
2219铝合金搅拌摩擦焊“弱连接”缺陷的制备及表征危荃;陈华斌;郑德根;王飞;林涛【摘要】搅拌摩擦焊焊缝金属的塑性流动与工件表面状态对焊缝的微观组织演化及焊缝缺陷形成有着十分重要的影响,采用“示踪铜箔”探索了可视化示踪材料紫铜箔在搅拌摩擦焊接头内的迁移行为.为进一步分析和证明搅拌摩擦焊接头“弱连接”缺陷形成机制,进行了2219铝合金(阳极化处理)的搅拌摩擦焊试验.结果表明,焊件表面未清理的氧化膜在搅拌摩擦接头内形成了一条始于后退侧、而在前进侧取向发生逆向延伸的黑色流动迹线,即“S”线弱连接缺陷.【期刊名称】《无损检测》【年(卷),期】2014(036)007【总页数】3页(P32-34)【关键词】2219铝合金;搅拌摩擦焊;弱连接缺陷;微观表征【作者】危荃;陈华斌;郑德根;王飞;林涛【作者单位】上海航天精密机械研究所,上海201600;上海交通大学材料科学与工程学院,上海200240;上海交通大学材料科学与工程学院,上海200240;上海航天精密机械研究所,上海201600;上海交通大学材料科学与工程学院,上海200240【正文语种】中文【中图分类】TG136;TG115.282219铝合金属于Al－Cu－Mn系可热处理强化合金，由于其低温和高温力学性能、断裂韧性、焊接性能以及抗应力腐蚀等方面具有明显的优势，被广泛应用于航空、航天领域［1－2］。
2219铝合金焊接热裂倾向较低，气孔敏感性较强，传统的熔焊方法容易产生气孔、裂纹等缺陷。
搅拌摩擦焊（Friction stir welding，FSW）作为一种快速发展的新型固相焊接方法，与传统的熔焊方法相比，FSW在轻合金材料连接方面具有诸多优点：固相连接（无气孔、凝固裂纹，无合金元素烧损、偏析，接头性能优异）；焊接接头残余应力低、变形小；节能、节材、环保及属于绿色焊接技术［3－4］。
目前针对FSW的研究主要集中在以下几个方面：FSW产热机理与模型精度描述；焊缝金属塑性流动相、离散相、强化相的动态恢复和再结晶精确理论模型；FSW接头弱连接缺陷形成机制和有效表征，如“焊核区洋葱环”、“S”线物理学和冶金学基础理论。
1-2219铝合金搅拌摩擦焊接头弱连接缺陷微观表征及分析
2219铝合金搅拌摩擦焊接头弱连接缺陷微观表征及分析陈华斌1，王继锋2，郑德根1，林涛1，陈善本1（1．上海交通大学材料科学与工程学院，上海200240；2．上海市特种设备监督检验技术研究院，上海200333）摘要：针对铝合金搅拌摩擦焊弱连接缺陷（Residual Oxide Discontinuities,ROD）的微观形成机理表征，开展了2219铝合金搅拌摩擦焊接头的近表面残余氧化膜、S线缺欠的分布特征、缺欠取向及类型的研究。
为进一步探讨2219铝合金弱连接缺欠的微观形成机制，对2219铝合金试板焊前进行了阳极化处理并进行搅拌摩擦焊接，通过光学显微镜（OM）、X射线衍射（XRD）和透射电镜（TEM）对焊核区的氧化铝颗粒进行微观表征。
结果表明：初始阳极化处理的Al2O3氧化膜，经过搅拌、摩擦进入焊核区，形成近表面Al2O3颗粒阵列和焊核区“S形”的黑色迹线，主要是无定形Al2O3晶体结构，同时伴有少量弥散分布的第二相粒子Al2Cu，而Al2O3颗粒最终影响搅拌摩擦焊接头的综合力学能。
关键词：搅拌摩擦焊；弱连接缺陷；氧化铝中文分类号：TG409文献标识码：A1前言2219铝合金属于Al-Cu-Mn系可热处理强化合金，由于其在低温和高温力学性能、断裂韧性、焊接以及抗应力腐蚀等方面具有明显的优势，广泛应用于航空、航天等领域。
与传统熔焊相比，搅拌摩擦焊（Friction Stir Welding，FSW）具有许多明显优点[1-2]。
针对FSW产热机制、焊缝金属塑性流动模型、接头缺陷表征及分析开展了诸多研究。
FSW接头弱连接缺陷形成机制和有效表征，如“焊核区洋葱环”、“S”线等缺欠尚缺乏明确的物理学和冶金学解释。
显然，FSW焊缝缺陷在一定程度上会对产品的安全性和服役的性能产生较大影响。
围绕铝合金焊前表面氧化膜对最终FSW接头综合性能的影响一直是研究的热点问题，近表面残余氧化膜阵列缺欠和贯穿整个焊核区的黑色“S”迹线究竟对接头力学性能，如，抗拉强度、弯曲和疲劳特性等产生多大程度影响，还存在一定认识偏差[3]。
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为搅 拌 头 转 速 ８ ０ ０ ｒ ／ ｍｉ ｎ 、 焊接速率 ２ ０ ０ ｍ ｍ ／ ｍ ｉ ｎ 、 轴
肩下 压量 ０ ． ３ ｍ ｍ。
焊接 完成后 ， 沿试 样 横截 面 制备 金 相试 样 ， 金相
打磨 、 抛 光后使 用 Ｋ ｅ ｌ ｌ ｅ ｒ试 剂 （ ４ ｍ Ｌ Ｈ Ｆ＋６ ｍ Ｌ Ｈ Ｃ １ ＋
２ ０ １ ５年
第３ ５卷
航
空
材
料பைடு நூலகம்
学
报
２ ０１ ５，Ｖｏ １ ． ３５
Ｎｏ ． ２ ＰＰ． ３ ４ —４ ２
第 ２期 第 ３ ４— ４ ２页
Ｊ ＯＵＲＮ ＡＬ ＯＦ ＡＥ ＲＯＮＡＵ Ｔ Ｉ Ｃ ＡＬ ＭＡＴ Ｅ ＲＩ ＡＬ Ｓ
装 配条 件 对 ２ ２ １ ９铝 合金 搅 拌 摩 擦 焊 接 工艺 的影 响
摘 要 ：对 ２ ２ １ ９铝合 金搅 拌 摩 擦 焊 接 过 程 中 容 易 出 现 的 对 接 间 隙 、 搅 拌 头 与对 接 界 面不 对 中等 装 配 条 件 进 行 研 究 ，
并 对 接 头 的微 观 组 织 和 力 学 性 能 进 行 分 析 。结 果 表 明 ： 在转速 ８ ０ ０ ｒ ／ ｍｉ ｎ 、 焊速 ２ ０ ０ ｍｍ ／ ｍ ｉ ｎ 、 轴肩下 压量 ０ ． ３ ｍ ｍ 的
刘朝磊 ， 周 利 ， 常志 龙 ， 吴会强 ， 黄永 宪 ， 冯 吉才 ， 孟凡 新
（ １ ． 哈尔滨工业大学 （ 威 海 ）山 东 省 特 种 焊 接 技 术 重 点 实 验 室 ， 山东 威 海 ２ ６ ４ ２ ０ ９ ； ２ ． 哈 尔 滨 工 业 大 学 先 进 焊 接 与 连 接 国 家 重 点实验室 ， 哈尔滨 １ ５ ０ ０ ０ １ ； ３ ． 北京宇航系统工程研究所 ， 北京 １ ０ ０ ０ ７ ６ ； ４ ． 天 津 航 天 长 征 火 箭 制 造 有 限公 司 ， 天津 ３ ０ ０ ４ ６ ２ ）
头 底 部 出现 未 焊 合 缺 陷 ， 拉 伸 性 能 降 低 明显 。 关键 词 ： ２ ２ １ ９铝 合 金 ； 搅拌摩擦焊 ； 对接间隙 ； 不对 中； 微观组织 ； 力 学 性 能
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． １ １ ８ ６ ８ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ５ — ５ ０ ５ ３ ． ２ ０ １ ５ ． ２ ． ０ ０ ５
际焊接 过程 由于 焊接设 备 、 工装 夹具 、 结构 加工 精度 等原因， 工 件会 出现 对 接 间 隙 和搅 拌 头 不 对 中 等装 配偏 差 问题， 其 往 往 导 致 接 头 的 力 学 性 能 降 低 “ 。 目前 有 关 工 件 装 配 条 件 对 搅 拌 摩 擦 焊 接
优化参数下 ， 接头抗拉强度随对接间隙的增加而降低 ， 当对 接 间 隙 达 到 ０ ． ５ ｍ ｍ时 ， 接 头 拉 伸 性 能 显 著 降低 ； 随着 搅 拌 头 偏 移 对 接 界 面 距 离 的增 加 ， 接头拉伸性能逐渐降低 ， 但 不 同 偏 移 方 向有 所 差 别 ， 当偏移距离 达到 ２ ． ０ ｍｍ 时 ， 接
情况 ， 研 究其 对搅 拌 摩 擦 焊工 艺 以及 接 头 组 织性 能
的影 响规律 ， 得 出装 配偏差 的容许 范 围 。
１ 实验 材 料 及 方 法
实验 用 料 为 ６ ａｍ 厚 ２ ｒ ２ １ ９ 一 Ｔ ８ ７铝 合 金 轧 制 板 ， 为３ ０ ０ ａｍ× ｒ ７ ５ ａｍ ｒ Ｘ ６ ｍ ｍ， 化 学成分 与 力学性 能 如表
相连接 技术 能够 避 免 出 现 以上 缺 陷 ， 获 得 高 质量 的 接头 ， 因而 受到 广泛 的关 注和应 用 。张聃 Ｊ 、 彭
在 前期 获 得 理想 装 配 条件 下 ２ ２ １ ９铝 合 金搅 拌 摩 擦 焊 接优 化工艺 参 数基 础 上 ， 针 对 实 际 焊接 过 程 中 出 现 的对 接 间隙 、 搅 拌 头 不对 中等 偏 离 理想 装 配条 件
拌针根 部 直径 为 ８ ． ０ ａｍ， ｒ 长度 为 ５ ． ８ ５ ｍｍ。通 过 前 期 的实验 ， 获得 理想 装 配 条 件 下 焊接 工 艺 优 化 参数
目前 针对 ２ ２ １ ９铝 合 金搅 拌 摩 擦 焊 已经 开 展 较
多 的研究 ， 但 实 验 大都 在 理 想 装 配 条件 下 进 行 。实
１ 所示 。
杏娜 等 研 究表 明 ２ ２ １ ９铝合 金 Ｆ Ｓ Ｗ 接头 力学 性 能 明显 优于 钨极 氩弧 焊 （ Ｔ Ｉ Ｇ） 。李 继 忠等 通 过 垂 直 排列 和平 行排 列试 样研究 异 种铝合 金搅 拌摩 擦焊 材
料 流动行 为及 成形 机制 。
实 验 在龙 门式 搅拌 摩 擦 焊设 备 上 进行 ， 该设 备 采 用位 移控 制模式 ， 主轴 倾 角调 整 为 ３ 。 。实 验采 用 带有 右旋 锥 形螺 纹 的搅 拌 头 ： 轴 肩 直径 为 １ ８ ｍ ｍ， 搅
中图分类号 ： Ｔ Ｇ ４ ５ ６ ． ９
文 献 标 识 码 ：Ａ
文章编号 ： １ ０ ０ ５ ． ５ ０ ５ ３ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ２ ￣０ ３ ４ ． ０ ９
２ ２ １ ９铝 合金作 为一 种 比强 度 高 、 高 低温 力 学 性 能好 、 焊 接性 能优 良、 耐 应力 腐蚀性 能好 的高 强铝 合 金， 被广 泛 应 用 于 航 空 航 天 等 领 域 。 当 采 用 常 规 熔化 焊方 法对 ２ ２ １ ９铝 合金 进行 焊接 时 ， 容 易产 生 气孔、 热 裂 纹、 接 头 软 化 等 问 题 。 而 搅 拌 摩 擦 焊 （ ｒ ｆ ｉ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ｉ ｒ ｗ ｅ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ， 简称 Ｆ Ｓ Ｗ） 作 为一 种 新 型 的 固