ISO 25239-2 2011 搅拌摩擦焊 铝 焊接接头的设计(中文版)
ISO25239-1搅拌摩擦焊-铝合金：术语
搅拌摩擦焊-铝合金-第一部分：术语范围此部分ISO25239定义了搅拌摩擦焊的术语与定义。
在此标准中，术语“铝”涉及铝及其合金。
术语与定义针对此文件的用途，适用于下列各项术语与定义。
1、焊针可调式搅拌头adjustable probe tool此搅拌头的针长、旋转速度和旋转方向是可以调节的，焊接过程中旋转速度可能会不同于轴肩的旋转速度。
可调焊针可以修整；此搅拌头能够在不产生过多的飞边的情况下使起始与尾孔阶段形成完好的焊缝。
1 轴肩2 非焊接工作区3 搅拌针4 搅拌针下移方向5 焊接工作区6 搅拌针达到需求深度7 搅拌针上移方向a 搅拌针旋转方向b 轴肩旋转方向c 焊接方向图1 焊针可调式搅拌头2、焊缝前进侧 advancing side of weld搅拌头旋转的方向与焊接前进方向相同的焊缝一侧，见图1 序号7。
1 工件2 搅拌头3 轴肩4 搅拌针5 焊缝表面6 后退侧7 前进侧 8 尾孔a 搅拌工具旋转方向b 搅拌工具向下运动c 轴向力d 焊接方向e 搅拌头向上运动图2 搅拌摩擦焊的基本原理3、轴向力 axial force沿着搅拌头旋转轴作用于工件的作用力，见图1 序号c。
4、双轴肩搅拌头 bobbin tool搅拌头由固定长度的搅拌针和两个分离的轴肩组成，见图2。
5、结束停留时间 dwell time at end of weld从搅拌针在焊接前进方向停止行走，至搅拌针开始离开焊缝的这段时间。
6、起始停留时间 dwell time at start of weld从搅拌针扎入材料后，至搅拌针开始向焊接方向运动的这段时间。
7、尾孔 exit hoe在焊接结束部位，搅拌头移走后留下的孔，见图1 序号11。
8、接合面faying surface一个接头中一个工件与另一个工件的接触面9、固定搅拌针fixed probe伸出轴肩固定长度的搅拌针，焊接中旋转方向、速度均与轴肩相同。
10、压力控制force control焊接过程中使搅拌头维持所需压力的措施。
搅拌摩擦焊中外标准分析及国家标准解读
搅拌摩擦焊 中外标准分析 及 国 家标准解读
赵 慧 慧 ，尹 玉 环 ，夏 佩 云 ，胡 蓝 ，许 辉 ，高 嘉 爽
（上 海航 天设 备制造 总厂 有限公 司，上 海 ２００２４５） 摘 要 ：搅拌摩擦焊无需焊接填 充材料 ，热输入及焊接 变形 小，接 头力学性 能良好 ，在航 空航天、船舶 、汽
收 稿 日期 ：２０１ ８－０３—０５ 基 金 项 目 ：【ｌ｛防 基￣ｌｌｌｆ：Ｉ研（１ｌｌ＝Ｋ、２０１７２０３Ｂ０６６）；Ｉ 海 ｒＨ 年科
第 ４８卷 第 ３期 ２０１８年 ３月
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Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｗ ｅｌｄｉｎｚ Ｍａｃｈｉｎｅ
Ｖｏ１．４８ Ｎｏ．３ Ｍａｒ．２０１８
本 文参 考 文献 引 用 格 式 ：越 慧 ． ｔＪｒ，夏 ｆＪｌｉ【 ， ．搅 拌 哮擦 ｝｜外 标 准 分 析 硬 家 枷 准 斛 ．１ｌｌｌＵ ｆＪ ２０１ ８，４８（０３１：３７—４２
ＺＨＡ（）Ｈｕｉｈｕｉ，Ｙ１Ｎ Ｙｕｈｕ￣１，１１，ＸＩＡ Ｐｅｉｙｕｎ，ＨＵ Ｌａｎ，ＸＵ Ｈｕｉ，ＧＡＯ Ｊｉａｓｈｕａｎｇ （Ｓｈａｌｌｇｔｌａｉ ＡｅｒｏｓＩ）ａ（ ｅ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ Ｍ ａｔＩｌｌｆａｔｕｒｅｒ Ｃｏ．，Ｉ 【（Ｉ．．Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００２４５，Ｃｈｉｎａ）
Ｐｌ ｔｒｏｌ ｓ ｉｎ，ｌｕｓｌｎ ．ｈｉ ｆ｝１ｆ ｆｉｅｌｄ （１ｆ （ ｌｌ１ ｓｔｉＩ’ｗｐｌ（１ｉｎｇ （“ ａｌｕｍｉｎｕｎｌ ｉ ｌｌｈｗ ｔ｝ ｉｎｔｒｎｄｌＵ’ｒｉｏｔ１ ｉ ｌｌｌｄ ＬＩｉｌＳｌ＇ ＯＦｉｎａｔｉｏｎ ｏｔ’ｉｎｈ ｉｈｉ ｌｌ［ｏ ｒｍｌ ｉ ｌｄＶａｌｌＣｅｔｌ ． ．
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2519铝合金角接结构的搅拌摩擦焊
第32卷第8期2011年8月焊接学报TRANSACTIONS OF THE CHINA WELDING INSTITUTIONVol．32No．8August2011收稿日期：2010－07－12：2519铝合金角接结构的搅拌摩擦焊马慧坤，贺地求，刘金书（中南大学机电工程学院，长沙410083）摘要：利用自行研制的搅拌摩擦焊机采用一种搅拌摩擦焊外侧角接的新方法对厚度为22mm 的2519铝合金进行了角接焊接试验，并对焊缝的微观组织、硬度等进行了分析．分析了搅拌针断裂原因及得出其断裂方式为剪切断裂．结果表明，搅拌摩擦焊外侧角接焊接的方法能够有效地进行角接焊接；合理的焊接工艺和搅拌针形状是焊接的关键；旋转频率在30 40rad /s ，焊接速度在90 120mm /min 的范围内都可以获得良好的接头外观．关键词：搅拌摩擦焊；外侧角接；2519铝合金中图分类号：TG453文献标识码：A文章编号：0253－360X （2011）08－0073－04马慧坤0序言搅拌摩擦焊［1］（friction stir welding ，FSW ）作为一种新型焊接技术，是由英国焊接研究所（TWI ）于20世纪90年代初发明的一种固态焊接方法．近年来，随着航天、军工和汽车等行业对熔焊性差的高强铝合金等特殊材料的需求量不断增加，推动了搅拌摩擦焊接技术的发展，并成为21世纪国内外研究的热点．目前对搅拌摩擦焊平板的对接焊接研究得比较多，0．8 75mm 厚的铝合金都可以实现搅拌摩擦焊接［2］．实际工程应用中大多数工程焊接结构采用型材或板材以角接方式构成，但由于搅拌摩擦焊主要是由轴肩与被焊接面摩擦产生热量，因此受到搅拌摩擦焊结构限制，不能直接进行角接焊接．美国的Trapp 等人［3］发明了一项L 和T 形角接焊接时的专利．日本的Katsuaki 等人［4］为了解决用搅拌摩擦焊焊接工字型材料，采用了辅助的三角垫块来填充焊接部位．日本一项发明专利［5］提出一种从角接缝内侧（夹角＜180ʎ一侧）设一具有三角形断面的工艺垫块，填平焊接内夹角，焊接时搅棒穿过工艺垫块，进入焊件接缝，台肩则与垫块表面摩擦，实现角接焊接．文中采用一种新型的外侧角接焊接的方法，对2519铝合金进行了搅拌摩擦焊角接进行了焊接．试验表明，此方法可以对任意角度的焊件进行搅拌摩擦焊焊接，在工程中具有很高的实际应用价值．2519铝合金是20世纪80年代美国开发的一种高强、高韧铝合金．文中利用搅拌摩擦焊外侧角接焊接的方法对2519铝合金厚板成功地进行了角接焊接，并进行了金相分析和硬度测试．1焊接方法利用在待焊接件角部外侧镶拼辅助工艺垫块，在构成任意角度的角接焊缝顶部形成平面结构，解决搅拌摩擦焊工艺对焊接部位的特殊要求．该角接焊接法能从封闭或半封闭角接构件外侧焊接．如图1所示，1和5为待焊件，2和4为工艺辅助垫块，3为搅拌头．设待焊件1，5的角接半角为α，其实际焊接的夹角为2α，焊接后，把1和5焊接起来．将垫块2，4加工成角度为β的坡口，并使α+β=90ʎ．该辅助垫块的主要作用是通过角度的拼接，形成搅拌摩擦焊所需的台肩摩擦平面，把成角度的搅拌摩擦焊转化为平板对接焊，通过搅拌头3与2，4组成的表面摩擦，把产生的热传递给实际待焊件．搅拌头3通过与垫块2，4组成的平面摩擦产生热量传递给焊接板上，使焊接板在一定的区域金属塑化达到可以搅拌的状况，然后在其搅棒的搅拌作用下完成搅拌摩擦焊．焊完后去除工艺垫块2和4，即可得到搅拌摩擦焊角接头．2焊接材料与试验试验中采用的2519铝合金主要成分及力学性74焊接学报第32卷能如表1与表2［6］所示．图1搅拌摩擦焊角接外侧焊工作原理图Fig.1Working principle of fillet welding表12519铝合金的化学成分（质量分数，%）Table 1Chemical constitution of 2519alloyCu Mg Mn Zr Al 5．800．220．280．21余量表22519铝合金的力学性能Table 2Tensile strength of 2519alloy at room temperature抗拉强度R m /MPa屈服强度R eL /MPa断后伸长率A （%）46039812．0试验采用自行研制的搅拌摩擦焊机和夹具对22mm 厚的2519高强度铝合金进行焊接，焊接角度为120ʎ，焊缝深约为25mm．搅拌头参数为轴肩35mm ，搅拌针直径12mm ，底部直径调整变化，长度23mm ，夹具采用自制专用角接焊接夹具．试验中在不同形状搅拌针与旋转频率和进给量之间进行组合匹配，利用Raytek 非接触式红外测温仪对轴肩温度进行实时监测，用POLYVAR －MET 光学金相显微镜对焊接接头进行金相分析，在HVA －1000维氏硬度计上进行硬度测试．3试验结果与分析3．1焊接工艺分析搅拌摩擦焊这种新型的固相连接方法再焊接过程中不同的工艺参数得到的接头焊接质量有很大的差异，在厚板焊接时工艺参数影响尤为明显．影响搅拌摩擦焊接头质量的主要参数有轴肩直径大小、搅拌针形状以及旋转频率和焊接速度．经过大量的试验证明，搅拌头参数为轴肩35mm ，12mm ，3．5mm ，23mm ，旋转频率在30 40r /s ，焊接速度在90 120mm /min 的范围内都可以获得良好的接头外观．试验中发现，不同形状的搅拌针对能否获得良好的焊缝质量有至关重要的作用．搅拌针底部直径过小时，如果焊接工艺不当靠近搅拌针底部因为搅拌针直径过细经常会发生剪切断裂．搅拌针底部直径过大或者旋转频率过低时，焊缝区域材料流动不充分阻力过大，搅拌针会被从靠近轴肩的地方剪断．多次重复试验证实，采用底部直径3．5mm 的搅拌针焊接效果比较好．因为是厚板角接焊接，所以当旋转频率低于20r /s 时，焊接时温度过低，轴肩温度低于220ħ，材料粘度过大，流动不充分，所受阻力较大，底部容易出现空洞，同时搅拌针也容易断裂．3．2焊缝性能分析3．2．1焊缝微观组织由于国内尚无角接焊接拉伸的有关标准以及角接焊接试样拉伸试验比较困难，所以暂不对2519铝合金摩擦搅拌焊角接焊接接头进行力学性能测试．在旋转频率36．67r /s ，焊接速度为92．56mm /min 的焊接工艺条件下对22mm 厚的2519铝合金焊接．用线切割机横向切割取样取焊缝的横截面制作金相试样，对断面用碳化矽砂纸（400 2000号）进行粗磨和精磨，然后再在抛光机上用绒布抛光到镜面水平．可以看到明显的焊缝区域的整体形貌，最后再经过化学腐蚀处理．采用此焊接方法焊接试样的微观组织如图2所示．从图2可以看到试样截面搅拌摩擦焊接区与母材区的明显交界，呈现“U ”字形特征，焊缝中宏观组织的光泽存在明暗差异，存在以焊缝中心大致对称较明显的界线，这是由焊缝中组织的构成，形貌，走向等的变化引起的，据此可将焊缝分为三个区：焊核区WNZ （weld nugget zone ），热力影响区TMAZ （thermo -mechani -图22519铝合金厚板角接焊接焊缝宏观横截面形貌Fig.2Cross-section by fillet welding第8期马慧坤，等：2519铝合金角接结构的搅拌摩擦焊75cally affected zone ），热影响区HAZ （heat affectedzone ）．图3 图6分别是母材区、焊核区、热力影响区、热影响区四个区的金相微观组织．焊核区位于焊缝的中间部位，底部形状大小与搅拌头实际尺寸比较接近，上部靠近轴肩部分由于受轴肩和搅拌针的机械搅拌以及剧烈摩擦产生的局部高温，组织发生了动态再结晶，变成了比母材组织更为细小的等轴晶组织，见图4．图3母材金相微观组织Fig.3Microstructure of base metalzone图4焊核区金相微观组织Fig.4Microstructure of weld nugget zone热力影响区由于搅拌头的搅拌作用不充分不能使呈轧制状的母材组织完全破碎，而是在搅拌旋转作用力和焊接进给力的双重作用下发生热剪切，产生较大的晶粒变形．但是该区域温度较焊核区低，没有达到再结晶温度，不能发生类似焊核区的再结晶过程．热力影响区由于受到焊接热循环作用，晶粒有一定程度长大粗化，与母材组织无明显区别如图5所示．图6热影响区是没有受到搅拌头作用的区域，但是在焊接过程中由于剧烈的摩擦产生大量的热量，在热循环作用下导致该区域基材组织相比．图5热力影响区金相微观组织Fig.5Microstructure of thermo-mechanically affected zone图6热影响区HAZ 金相微观组织Fig.6Microstructure of heat-affected zone3．2．2焊缝硬度分析焊接后，对截取好的试样进行研磨和抛光，用HVA －1000维氏硬度计在焊缝横断面10mm 深处进行硬度检测，结果如图7所示．图中A 区为焊核区，B 区为热力影响区与热影响区，C 区为母材区，断面硬度呈U 形分布．从图7中可知，硬度分布从热影响区到焊核区硬度值都出现不同程度降低，焊核区力学性能下降最大，硬度下降了大约40%．图7焊接接头硬度分布Fig.7Microhardness distribution in 2519aluminum alloy joint在焊核区由于距离搅拌头较近，受搅拌头高速76焊接学报第32卷旋转的搅拌作用比较强烈，局部温度比较高，基材组织完全被破坏，发生完全的动态再结晶，因此力学性能下降最多．4结论（1）采用合理的工艺参数和搅拌头形状，可以用搅拌摩擦焊外侧焊接的方法进行外侧角接焊接．（2）搅拌针的形状对能否进行有效的焊接至关重要，底部直径过大或过小都容易发生断裂，过大容易在搅拌针靠近轴肩的根部断裂，过小容易在靠近搅拌针底部断裂，断裂形式均为剪断．（3）采用此方法得到的金相组织与厚板焊接时金相组织相似，有明显的区域分布，分别为焊核区、热力影响区、热影响区．其硬度值在焊核区最低，相比母材下降了约40%．参考文献：［1］Thomas W M T，Nicholas E D，Needham J C，et al．Friction stirbutt welding［P］：UK，9125978．8．1991－01－12［2］栾国红．搅拌摩擦焊在中国的发展［J］．电焊机，2004（增刊），100．Luan Guohong．Development of friction stir welding in China［J］．Electric Welding Machine，2004，S1：100．［3］Trapp T J，Stotler T，Skilliter M．Friction stir welding of corner configuratiaons［P］．United States Patent，US6，676，008B1，2004－01－13．［4］Katsuaki T，Masatoshi E．Corner joining method by friction stir welding［P］．Japan：2000147775，2000－05－19．［5］Kazutaka O，Masayuki D，Masahiko S，et al．Membrane for cor-ner friction stir welding member welding method for the same［P］．Japan：2001191157，2001－06－25．［6］李慧中，张新明，陈明安，等．2519铝合金时效过程的组织特征［J］．特种铸造及有色合金．2005，25（5）：273－275．Li Huizhong，Zhang Xinming，Chen Ming'an，et al．Microstruc-ture characteristics of aged2519aluminum alloy［J］．Special Cast-ing＆Nonferrous Alloys，2005，25（5）：273－275．作者简介：马慧坤，男，1977年出生，博士研究生．主要从事搅拌摩擦焊工艺及机理方面的研究．发表论文3篇．Email：liujsmhk@ 126．com．ⅣMAIN TOPICS，ABSTRACTS＆KEY WORDS2011，Vol．32，No．8improved．The best wettability and mechanical property of sold-ered joint is obtained when the content of Pr is0．05wt．%．Mo-reover，when the content of Pr is exceeded0．1wt．%，plenty of Sn-Pr compounds are found in the Sn-9Zn solder，which lead to the growth of whiskers．Key words：rare earth Pr；wettability；microstructure；mechanical property；Sn whiskerCharacteristics analysis of combined plasma arc based on se-quential coupling method of physics environment approach MENG Jianbing1，XU Wenji2，DONG Xiaojuan1，YIN Zhanmin1（1．Shandong Provincial Key Laboratory of Precision Manufacturing and Non-traditional Machining，Shandong Univer-sity of Technology，Zibo255049，China；2．Key Laboratory for Precision and Non-traditional Machining Technology of Ministry of Education，Dalian University of Technology，Dalian116024，China）．p57－60Abstract：According to the features of combined plasma arc and the theory of magnetic fluid dynamics and electromagnet-ics，which exists a coexistence of transferred arc and non-trans-ferred arc and an interaction of electric field，magnetic field，thermal field and flow field，a three-dimensional mathematical model was developed．The effects of working current and gas flow on the distribution of jet temperature of the combined plasma arc were analyzed by finite element software ANSYS and sequential coupling method．The results show that the simulation value with this model is consistent with the measured value．Key words：physics environment；sequential coupling method；combined plasma arc；performance evaluationMotion control algorithm of cutting robot for ellipsoidal pressure vessels opening LIU Tao1，WANG Zongyi1，DU Hongwang1，XIE Jujun2（1．College of Automation，Harbin En-gineering University，Harbin150001，China；2．Daqing Oilfield Engineering Co．，Ltd．，Daqing163712，China）．p61－64 Abstract：According to ellipsoidal pressure vessels open-ing and cutting groove，a special four degrees of freedom cutting robot was developed．The mechanical structure and the working principle were introduced，and the intersecting line mathematic model of ellipsoidal shells opening in polar coordinates was es-tablished by using space analytic geometry．The groove angle calculation formula and four-axis motion control algorithm during groove cutting were derived，and ideal movement trajectory was obtained through linear interpolation algorithm．In order to elimi-nate the disturbances of location error and vessel distortion，teaching compensation algorithm based on theory calculation was proposed to correct robot motion trajectory．The practical appli-cation results illustrated that opening and groove cutting can be realized with the special cutting robot，and the cutting quality meets the technology requirements．Key words：utting robot；groove cutting；intersecting line calculation；interpolationInfluence of Ag element in62Sn36Pb2Ag on properties of AgCu/SnPbAg/CuBe solder joint DING Ying1，SHEN Kun1，ZHANG Ran2（1．Beijing Institute of Control Engineer-ing，Beijing100190，China；2．College of Mechanical Engineer-ing and Applied Electronics Technology，Beijing University of Technology，Beijing100124，China）．p65－68Abstract：62Sn36Pb2Ag solder and63Sn37Pb eutectic solder were adopted to join the AgCu alloy bulk and CuBe alloy sheet．The mechanical properties and the relative microstructure for both solder joints were compared and analyzed by the experi-mental studies．The influence mechanism of Ag element in 62Sn36Pb2Ag on the properties of the AgCu/SnPbAg/CuBe sold-er joint was elaborated in detail accordingly．The results show that the Ag element in the solder changes the wetting behavior and benefits the less voids，the dispersed distribution of the Ag3Sn particles contributes the dislocation clinching and results in the higher solder joint strength，and the nearly saturated state of Ag content in the solder joint under the soldering temperature prevents the brittle Ag3Sn phase enriching near the interface and gives the ideal microstructure of the solder joint．Key words：62Sn36Pb2Ag solder；Ag-based alloy；sold-eringAnalysis of current-carrying region of TIG arc with low-dis-turbing electrostatic probe LI Yuanbo，ZHU Liang（State Key Laboratory of Gansu Advanced Non-ferrous Metal Materials，Lanzhou University of Technology，Lanzhou730050，China）．p 69－72Abstract：For understanding the character of TIG arc cur-rent-carrying region and ascertaining the range of current-carrying region，a low-disturbing electrostatic probe was developed to measure the potential of probe in floating condition and the cur-rent of probe with bias voltage in various sections along the axial direction of arc．The results show that it can get the ion saturated current by probe with negative bias voltage and the electron satu-rated current by probe with positive bias voltage．And then the half widths of the ion saturated current peak and the electron sat-urated current peak can represent the radius of current-carrying region and arc including peripheral negative ion region respec-tively．Both of the range of current-carrying region and arc in-crease into widest near anode from cathode to anode along the ax-ial direction of arc．In addition，it is found that the effect on probe caused by peripheral negative ion region of arc can reduce the potential of probe in floating condition．This effect can be neglected when the exposed length is decreased into5－6mm．Key words：low-disturbing electrostatic probe；current-carrying region；arc；exposed length of probeFriction stir fillet welding of2519aluminum alloys MA Huikun，HE Diqiu，LIU Jinshu（College of Mechanical and E-lectrical Engineering，Central South University，Changsha 410083，China）．p73－76Abstract：Using a new method of fillet welding，the fric-tion stir outer fillet welding，we welded the2519high-strength aluminum alloy plate22mm thick，and analyzed the microstruc-ture and microhardness distribution of fillet welding joint and the reason of the fracture of welding stirring pin，which the type of fracture is shear fracture．The results show that the welding method can effectively carry on fillet welding；the reasonable2011，Vol．32，No．8TRANSACTIONS OF THE CHINA WELDING INSTITUTIONⅤwelding process and welding stirring pin shape are the key of high-quality fillet welding joint．When the rotation speed is30－40rad/s and the welding speed is90－120mm/min，we can get a high-quality weld appearances．Key words：friction stir welding；outer fillet welding；2519aluminum alloysUltra-high cycle fatigue behaviors of Q345bridge steel wel-ded joint FANG Donghui1，LIU Yongjie2，CHEN Yiyan3，WANG Qingyuan2（1．Department of Civil Engineering＆Archi-tecture，College of Jincheng，Sichuan University，Chengdu 610065，China；2．Department of Mechanics and Engineering Science，Sichuan University，Chengdu610065，China；3．Shenzhen Municipal Design＆Research Institute，Shenzhen 518029，China）．p77－80Abstract：The high cycle and ultra-high cycle fatigue properties of Q345qC base metal and circular butt weld joint were studied by using the ultrasonic fatigue testing technique．The ex-perimental results show that during105－109cycles，the fatigue strength of welded joint is much less than that of base metal，and both their S-N curves descend continuously．Fracture can still occur on base metal beyond107cycles and on welded steel be-yond5ˑ106cycles．The observation of fracture surface shows cracks mainly initiate from welded toes at fusion area or geomet-ric discontinuity at the surface in welded steel．Furthermore，fa-tigue failure occurs at the geometric discontinuity area in the high stress regime but occurs at welded toes in the low stress regime．Key words：ultra-high cycle fatigue；welded joint；ultra-sonic fatigue test；S-N curve；fracture surfaceNumerical simulation of dynamic laser melting behavior and temperature field on cast iron surface YI Peng，LIU Yan-cong，SHI Yongjun，JIANG Hao（College of Mechanical and E-lectronic Engineering，China University of Petroleum，Dongying 257061，China）．p81－84Abstract：For explicitly understanding the thermo-mecha-nism of laser melting process on cast iron，a validated dynamic three-dimensional numerical modal for this process was estab-lished by taking into account the thermal physical parameters and latent heat of the material．The temperature field and the rela-tionships between different process parameters were studied with this model，and the simulation results were in accordance with the experimental results．The results indicate that the penetration depth of the laser melting process on cast iron is grater than that on the steel．The large temperature gradients inside and outside the molten pool are dominated by the depth and width compo-nents respectively．A larger temperature gradient is gained through reducing scan speed and spot size．The pool is shrunk by the increase of scan speed and spot radius；the solidification speed is raised with the increase of laser scan speed and reduc-tion of the spot size．Key words：laser melting process；cast iron；numerical simulation；transient temperature field；molten poolMicrostructure and properties of Er-containing aluminum alloy TIG weld joints JIN Likun，LI Xiaoyan，HE Din-gyong1，JIANG Jianmin1，YANG Dongxia2，NIE Zuoren2（1．College of Materials Science and Engineering，Beijing Universityof Technology，China；2．New Functional Materials Key Labora-tory of Ministry of Education，Beijing University of Technology，Beijing100124，China）．p85－88Abstract：To study the strengthening effect and mecha-nism of Er element on the weld，the remelting welding of Al-Mg alloy with Er was adopted，and the organizational structure and mechanical properties of the joint were observed．The results show that there is primary Al3Er phase precipitation on the grain boundaries in weld，but the quantity of it is fewer than that of in the base material，and the precipitation doesn't form a continuousring．The secondary Al3Er precipitation also can be found in the welding，but the precipitation phase quantity is very few．Er ele-ments will presence in the solid solution or segregation way．The strength of Er element on the weld joint is mainly based on theprimary Al3Er to refine the grain．The effect of the secondary phase on the weld joint is small，and so the weld joint mechani-cal properties decrease evidence．The tensile strength of welded joints is297MPa，and the strength coefficient of welded joints is 72%of base material．Tensile fracture position is mainly in the center of the weld and near the fusion zone．Key words：primary phase；secondary phase；fine-grain strengthening；precipitation strengtheningMathematical model based on MATLAB for intersection seam of sphere and tube ZHAO Jie1，2，HU Shengsun1，2，SHEN Junqi1，2，CHEN Changliang2，DING Wei1（1．Tianjin Key Laboratory of Advanced Joining Technology，Tianjin Univer-sity，Tianjin300072，China；2．School of Materials Science and Engineering，Tianjin University，Tianjin300072，China）．p89－92Abstract：The welding process of complex space curve，such as intersection seam of sphere and tube，is difficult in the field of welding automation，and the construction of a mathemati-cal model of intersection seam is a prerequisite for the welding process．After a mathematical model of intersection curve of sphere and tube is established with MATLAB software，by further analysis，the intersection curve can be simplified to plane curve．By considering the thickness effects of the sphere，some amend-ments to the model of J-shaped groove weld are made by increas-ing△D and△d two corrections in the diameter directions of sphere and tube respectively．All functions such as graphics and output data，are integrated into a GUI（Graphics User Interface）based on MATLAB programming，and the GUI is converted to a standalone application which is efficient and convenient，which provided a theoretical basis for robot welding and controlling of this seam weld．Key words：welding automation；intersection curve of sphere and tube；mathematical model；graphics user interface Influence of different cooling rates on microstructure of Ti-6Al-4V titanium alloy thermal simulation specimens WANG Jinlin1，GAN Zhanghua1，CHEN Yiming1，XIAO Jianzhong2（1．College of Materials Science and Metallurgical Engineering，Wuhan University of Science and Technology，Wu-。
焊培哈尔滨工大ISO25239-3搅拌摩擦焊-铜合金：焊接操作员的资格评定
ISO 25239-3-2018摩擦搅拌焊—铜.第3部分:焊接操作员的资格评定1范围本标准规定了金属材料机械化和自动化焊接操作工技能评定的要求。
本标准不适用于仅执行装卸操作的人员。
本标准适合由合同或应用标准要求进行的操作和设置人员技能评定。
ISO14555对螺柱焊接操作工技能评定要求进行了规定。
但技能评定和延期要按照本标准。
附录 A焊接装备的应用知识附录 B焊接理论知识附录 C给出了证书范本和参考文献2标准参考下面的参考标准是必不可少的。
注明日期的，只能用引用的，没有注明日期的，依据最新标准（包括所有修正）。
ISO3834‐2 ISO3834‐3 ISO9609‐1~5 ISO4063 ISO14555 ISO15609‐1~5 ISO15613 ISO15614‐1、2、5~8、11~133定义和术语为了更好执行本标准，给出下面的术语和定义。
3.1自动焊automatic welding：在焊接过程中所有操作不需要焊接操作者介入完成的焊接。
注意 1：在焊接期间手工调整焊接参数是不可能的。
3.2机械化焊接 mechanized welding：由机械或电子来控制焊接参数的连续性，在焊接期间手工调整焊接参数是有可能的。
3.3预生产焊接试验pre‐production welding test：与焊接工艺评定功能相同，但基于非标准的试件，模拟出生产条件的焊接试验。
3.4生产试验 production test：实际生产环境中执行的焊接试验，主要特征是试验过程再现了正常的生产条件。
3.5产品抽样试验production sample testing：从连续生产的焊接产品中抽样。
3.6 编程programming：将 WPS 和/或焊接装备的规定动作一起编入一下焊接程序中的过程。
3.7设定set‐up：在焊接之前正确调整焊接装备的过程，必要时可输入机器人程序。
3.8焊接操作工 welding operator：控制和调整机械化或自动化焊接参数的人员。
ISO25239-4搅拌摩擦焊-铝合金：焊接工艺规程及评定电子教案
搅拌摩擦焊一铝合金一第四部分：焊接工艺规程及评定1范围ISO 25239 +的本部分规定了阴及铝合金搅拌摩擦焊（对）的焊接L艺观程及评定的要求.此标准中，术语样偌”指的是瘩及其合金。
ISO 25239中的此部分不适用于搅拌摩擦点焊，注*辅助要求、材料或制造条fl凹以进行比ISO 25239中规定要求更全面的测试占2参考标准下列标准是本标准应用过程中不可或缺的部分.注明日期的参考标准’只引用该版本* 未注明日期的参芍标准，以最新版本〔包括修订版）为由抵ISO 209.铝及铝合金-化学成分ISO S57-1,焊接和相关工艺-术语-第1部分；金属焊按匚艺ISO2W7.铝及铝合金-锻造产品-锻造设计ISO 3]34 （所有部分）,轻金属及其合金术语和定义ISO 4136,金底材料焊接的硼邱性试验-横向拉伸试验ISO 5173,金属材料焊接的破坏性试验-弯曲试验ISO 6520-1,焊接利相关1.艺-金属材料中几何城陷的分类-第1部分：燃焊ISO 9017,金属材料焊接的破坏性试验-断裂试验ISO L0042,焊接-铝及其合金的电瓠焊接接头-缺陷质量等级ISO 13916,焊接预热温度、侦间温度及预热锥持温度的测精指南[SO 14175,焊接材料-电弧焊接与切割用保护气体[SO 15607:2003.金属材料焊接工艺规程及评定一般原蛔[SO 15613,金属材料焊接工艺规程及评定-基于预牛产焊接试验的评定ISO 15611 2,金腐材料焊接「艺规程及评定书接工艺评定试法第2部分：铝及铝合金电弧岸接ISO 17637,焊缝外观检验-慵化焊接头的外观检睑ISO 17639,金属材料怦缝破坏性试验■焊缝宏戏和微观检脸ISO/ TR 17671-1焊接-金属材利焊接的建议-第1部分：孤焊通用指南ISO 25239-1：201b搅持•摩擦焊-铝-第1部分：术语TSO 25239-5:20IE搅拌摩擦焊-铝-第5部分t质量检骑段求ISO 80000-1:2009,最纲和单位第1部分：总则3术语及定义ISO 209-L, ISO 857-1, ISO 3134,150 6520 b ISO 1004% ISO 15607, ISO 15613*ISO 15614-2, ISO/ PR 17671-1和ISO 252的T中的术语及定义适用于本交件-4符号及纯写术倍焊接工艺规程的符号和缩写术语参考ISO 15607： 2003表L5埠接应用及工艺规程5, 1概述焊接生产前应进行焊接工艺验证.生产商应利用以往产品的经脍和焊接技术上的基本知识，做好适用于实际生产的预焊接工艺规程（pWPS）. ”pWP冏作为建立焊橙T艺评定报告（WPQR）的基础来进行删试.测试方法按照第6条。
ISO 25239系列标准2020版更新简介
狮子十之八九ISO 25239系列标准2020版（搅拌摩擦焊—铝）更新简介20201. 概述焊接工艺广泛应用于工程结构的制造中。
在二十世纪后半叶，熔化焊工艺主要用于大型结构的焊接，其中熔合是通过熔化母材和填充金属获得的。
1991年，TWI的Wayne Thomas发明了搅拌摩擦焊（FSW），它完全是在固相（不熔化）下进行的。
FSW的使用越来越多，因此ISO 25239系列标准应运而生，以确保以最有效的方式进行FSW的焊接，并对操作的各个方面进行适当的控制。
本系列标准的重点是铝的搅拌摩擦焊，因为在出版时，搅拌摩擦焊的大多数商业应用都涉及铝，例如铁路车厢、消费品、食品加工设备、航空航天结构和海洋船舶。
本系列标准的出版在2011年，基于应用条件和技术的不断发展，2020年本系列标准进行了更新。
本文为标准更新的概要，标准翻译版将在后续提供。
2 ISO 25239系列标准的组成现行有效的标准包括以下5个部分，即：ISO 25239-1：2020 搅拌摩擦焊—铝第1部分：术语ISO 25239-2：2020 搅拌摩擦焊—铝第2部分：焊接接头的设计ISO 25239-3：2020 搅拌摩擦焊—铝第3部分：焊接操作工的资格考试ISO 25239-4：2020 搅拌摩擦焊—铝第4部分：焊接工艺评定ISO 25239-5：2020 搅拌摩擦焊—铝第5部分：质量和检验要求3 主要更新内容简介3.1 ISO 25239-1：2020 搅拌摩擦焊—铝第1部分：术语与上一版相比，主要变化如下：—增加了接头区变形、操作者、插入阶段、根部缺陷、固定台肩工具和温度控制的新定义；—删除了未焊透、多道焊、生产焊接试验和单道焊的定义。
3.2 ISO 25239-2：2020 搅拌摩擦焊—铝第2部分：焊接接头的设计与上一版相比，主要变化如下：—考虑了半搭接接头；—图2得到了改进。
3.3 ISO 25239-3：2020 搅拌摩擦焊—铝第3部分：焊接操作工的资格考试与上一版相比，主要变化如下：—参照ISO 25239-5的验收等级，对焊接操作工的资格进行了变更；—焊缝的检验和验收等级的定义更新；—焊接操作工的资格考试时，NDT不再被接受作为弯曲试验的替代方法；—焊接操作工资格有效期已延长至三年，并可能再延长三年；—对附录A进行了重新编写，重点介绍了焊接装置及其操作的知识；—对附录B进行了重新编写，重点是焊接技术知识；—附件C已修改，以适应资格有效期的延长。
ISO 25239-5 2020 搅拌摩擦焊 铝 质量和检验要求(中文版)
ISO 25239-5:2020搅拌摩擦焊—铝第5部分：质量和检验要求狮子十之八九译目录前言引言1 范围2 引用标准（略）3 名词和术语4 质量要求4.1 概述4.2 焊接人员4.3 检验和试验人员4.4 设备4.5 焊接工艺规程4.6 搅拌摩擦焊搅拌头4.7 焊接接头的准备与装配4.8 预热温度和道间温度的控制4.9 点固焊4.10焊接4.11焊后热处理4.12检验和试验4.13标识和可追溯性附录A（标准）缺欠、试验和检验、验收要求和ISO6520-1代码文献（略）ISO（国际标准化组织）是一个世界范围内的国家标准学会（ISO成员组织）的联合体。
制定国际标准的工作经由ISO技术委员会归口负责。
每个成员组织开发一个项目，由此便形成一个技术委员会，此成员组织有权代表该技术委员会。
国际组织、政府与非政府机构协同ISO共同参与工作。
ISO针对于电工标准化所有事宜和国际电工委员会（IEC）紧密合作。
本文件的制订和进一步修订程序在ISO/IEC 指令中第1部分中有描述，须特别注意针对不同类型的ISO文件，有不同的审批标准。
本文件的起草符合ISO/IEC 指令中第2部分的相关规则(/directives)。
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关于制订该文件所涉专利权的细节，见ISO 专利声明清单(见/patent)。
本文档中使用的任何商业名称都是为了方便用户而提供的信息，而不是一种认可。
关于标准的自愿性质、ISO特定术语的含义以及与符合性评估有关的表达的含义，以及关于ISO 在技术性贸易壁垒(TBT)中遵守世界贸易组织(WTO)原则的信息，见/iso/foreword.html。
ISO 25239-1由IIW国际焊接学会起草，该学会已被批准为国际标准化机构，第三委员会，电阻焊，固态焊接及相关连接工艺，在焊接领域，通过与欧洲标准化委员会（CEN）技术委员会CEN/TC 121《焊接及相关工艺》的合作，ISO理事会根据ISO与CEN之间的技术合作协议（维也纳协议）。
ISO 25239-4 2011搅拌摩擦焊 铝 焊接工艺评定(中文版)
ISO 25239-4:2011搅拌摩擦焊—铝第4部分：焊接工艺评定狮子十之八九译目录前言引言1 范围2 引用标准（略）3 名词和术语4 符号和缩写5 焊接工艺评定及过程5.1 概述5.2 pWPS中技术内容6 基于焊接工艺试验的评定6.1 概述6.2 试件6.3 试件的检验和试验6.4 认可范围6.5 焊接工艺评定报告7 基于预生产试验的评定7.1 概述7.2 试样7.3 试件的检验和试验7.4 认可范围7.5 焊接工艺评定报告附录A（信息）预备焊接工艺评定附录B（信息）非破坏试验附录C（信息）搭接接头的锤击S弯曲试验附录D（信息）焊接工艺评定报告格式文献（略）ISO（国际标准化组织）是一个世界范围内的国家标准学会（ISO成员组织）的联合体。
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每个成员组织开发一个项目，由此便形成一个技术委员会，此成员组织有权代表该技术委员会。
国际组织、政府与非政府机构协同ISO共同参与工作。
ISO针对于电工标准化所有事宜和国际电工委员会（IEC）紧密合作。
本文件的起草符合ISO/IEC 指令中第2部分的相关规则。
由技术委员会通过国际标准草案提交成员国投票表决，需要得至少75%参加表决的成员国的同意，才能作为国际标准正式发布。
ISO25239-4是由国际焊接学会制订的，国际焊接学会已被ISO理事会批准为焊接领域的国际标准化机构。
ISO25239（总的的题目：搅拌摩擦焊—铝）系列标准有以下部分组成：——第1部分：术语——第2部分：焊接接头的设计——第3部分：焊接操作工的资质——第4部分：焊接工艺评定——第5部分：质量和检验的要求对于ISO25239的本部分的任何官方问题，应通过您所在国家标准委员会递交给ISO秘书处。
焊接广泛应用于工程结构制造。
在第二十世纪后半叶以来，熔化焊接工艺（其中熔化指母材和通常是填充金属的熔化），主导了大量结构的焊接。
在1991年，韦恩托马斯（Wayne Thomas）在TWI发明的摩擦搅拌焊接（FSW），其原理是固相连接技术（不熔化）。
工艺参数对微搅拌摩擦焊焊缝成形及接头性能的影响
工艺参数对微搅拌摩擦焊焊缝成形及接头性能的影响发布时间：2022-06-17T07:38:31.904Z 来源：《科学与技术》2022年第2月第4期作者：赵泽善[导读] 为探究不同工艺参数对微搅拌摩擦焊焊缝成形及接头性能的影响赵泽善中车成都机车车辆有限公司，四川成都 610061摘要：为探究不同工艺参数对微搅拌摩擦焊焊缝成形及接头性能的影响。
本文设计了六组不同的工艺参数对1.5mm厚度的2024铝合金薄板进行搅拌摩擦焊对接试验。
测定焊接接头的抗拉强度、显微硬度以及延伸率，分析不同工艺参数对接头力学性能的影响。
结果表明，在搅拌头转速为3000-3500rpm以及焊接速度为40-120mm/min的工艺参数窗口内均可获得焊缝成形良好的FSW对接接头，且抗拉强度随着搅拌头旋转速度的增加而增大。
关键词：铝合金；微搅拌摩擦焊；工艺参数；焊缝成形；力学性能Effect of welding parameters on weld formation and mechanical properties of micro-friction stir welding aluminum alloy sheetsAbstract：In order to investigate the effect of different process parameters on the formation of micro-stir friction welds and the joint properties produced. In this paper, six groups of different process parameters were designed for stir friction welding butt joint tests on 1.5 mm thickness of 2024 aluminum alloy sheet. The tensile strength, microhardness and elongation of the welded joints were measured and the effects of different process parameters on the mechanical properties of the joints were analyzed. The results showed that the FSW butt joints with good weld seam formation were obtained within the process parameters of stirrer speed of 3000-3500 rpm and welding speed of 40-120 mm/min, and the tensile strength increased with the increase of stirrer speed.Keywords：aluminum alloy；micro-friction stir welding；welding parameters；weld formation mechanical properties引言铝合金薄板在电力电子、航空航天等行业应用广泛。
搅拌摩擦焊搭接hook缺陷研究现状
作者简介：张方元（1987-），男，吉林长春人，本科，主要从事铝合金及其加工工艺研究。
收稿日期：2023-05-08搅拌摩擦焊搭接hook 缺陷研究现状张方元，侯方军，唐强，何海（中铝特种铝材（重庆）有限公司，重庆401326）摘要：搅拌摩擦焊搭接hook 缺陷是材料焊接过程中由于材料受热及物理畸变变形形成的固有物理缺陷，在焊接构件使用过程中对构件静态及动态性能影响大。
本文从hook 缺陷表现形貌及形成原因出发，综述了新型连接技术搅拌摩擦焊在搭接接头中缺陷成型机理，分析了搅拌摩擦焊焊接材料搭接焊接时材料的配置位置、焊接刀具形貌及长度以及焊接工艺参数等对hook 缺陷形貌及尺寸的影响，结合国内外研究现状简述了hook 缺陷对焊接接头静态力学性能及动态裂纹敏感性的影响程度，并就目前影响因素情况对后期该缺陷改进提出了相关建议。
关键词：搅拌摩擦焊；搭接接头；hook ；新连接技术中图分类号：TG453+.9文献标识码：A文章编号：1005-4898（2023）06-0003-04doi：10.3969/j.issn.1005-4898.2023.06.010前言搅拌摩擦焊是一种革命性的固态焊接新型连接工艺技术，该技术由英国焊接研究所（TWI ）于1991年发明。
与传统焊接工艺相比，搅拌摩擦焊在焊接过程中产生的热量更少，加热温度更低（焊接温度低于熔化温度），大大降低了残余应力，因此广泛应用于化工、核能、航空航天、交通运输、发电和电子工业等领域。
搅拌摩擦焊搭接焊缝因对原材料尺寸公差要求低，可更好代替铆接工艺，常用于材料熔点相差大、线膨胀系数不同、导热率及比热容不同、焊接接头组织不同等异种合金连接[1-2]。
在搅拌摩擦焊搭接过程中，金属间存在物理界面，焊接过程中金属由于受热在焊缝边缘会产生畸变，形成向上或者向下的物理变形-“hook ”。
根据ISO 25239标准中的搭接焊接工艺特性，该变形定义为需要设计限定的焊接缺陷，随着搅拌摩擦焊技术应用的推广，hook 缺陷研究逐渐进入国内外研究者视野。
搅拌摩擦焊中外标准分析及国家标准解读
搅拌摩擦焊中外标准分析及国家标准解读赵慧慧;尹玉环;夏佩云;胡蓝;许辉;高嘉爽【摘要】搅拌摩擦焊无需焊接填充材料,热输入及焊接变形小,接头力学性能良好,在航空航天、船舶、汽车、轨道交通及电子等行业制造领域具有重要地位.在铝合金搅拌摩擦焊技术领域,引进和转化国际先进标准,制定我国国家标准,使得实际生产过程和管理过程更加具体、更加规范、更具可操作性,具有重要的实际意义.本研究从标准适用范围、搅拌摩擦焊工艺规范、铝合金搅拌摩擦焊质量与检测要求等方面对中外标准进行分析,解读国家标准,对实际焊接生产具有重要的指导意义.%Friction stir welding is a welding method without welding filler material,low heat input and small welding deformation,great joint mechanical performances.The method has played an important role in aerospace,ship,automobile,rail transportation and electronics industry.In the field of friction stir welding of aluminum alloy,the introduction and transformation of international advanced standards and the development of national standards will make the actual production process and management process more specific,more standardized and more operable,which has an important significance.In this paper,the standard applicable ranges,friction stir welding process specifications,aluminum alloy friction stir welding quality and testing requirements are analyzed between national and international standards.The national standards are interpreted.The paper has played an important guiding significance on the actual welding productions and processes.【期刊名称】《电焊机》【年(卷),期】2018(048)003【总页数】6页(P37-42)【关键词】标准对标;搅拌摩擦焊;国家标准【作者】赵慧慧;尹玉环;夏佩云;胡蓝;许辉;高嘉爽【作者单位】上海航天设备制造总厂有限公司,上海200245;上海航天设备制造总厂有限公司,上海200245;上海航天设备制造总厂有限公司,上海200245;上海航天设备制造总厂有限公司,上海200245;上海航天设备制造总厂有限公司,上海200245;上海航天设备制造总厂有限公司,上海200245【正文语种】中文【中图分类】TG457.1;TG4560 前言在经济全球化、贸易国际化的大趋势下，国际标准越来越受到世界各国的重视，在世界经济、科学技术发展中发挥着越来越重要的作用。
2024铝合金薄板搅拌摩擦焊接头缺陷超声无损检测
2024铝合金薄板搅拌摩擦焊接头缺陷超声无损检测王波; 高双胜; 马明【期刊名称】《《机械制造与自动化》》【年(卷),期】2019(048)005【总页数】3页(P54-56)【关键词】搅拌摩擦焊; 典型缺陷; 薄板铝合金; 相控阵超声; 无损检测【作者】王波; 高双胜; 马明【作者单位】江苏烁石焊接科技有限公司江苏南京211135; 常州工学院航空与机械工程学院江苏常州213032【正文语种】中文【中图分类】TG115.210 引言搅拌摩擦焊是20世纪90年代英国焊接研究所发明的，该方法对塑性优良的铝、镁、铜合金的焊接，比熔焊方法具有明显的优势。
熔焊过程易产生中气孔、裂纹、合金元素蒸发等缺陷和不足，搅拌摩擦焊属于固相焊，可有效避免上述缺陷，但焊接过程中偶遇设备不稳定导致工艺参数波动，或工装长期服役发生变形，尤其是垫板长期受冷热循环，将导致焊接接头产生孔洞、隧道、疏松、根部未焊透、弱结合等缺陷，这些缺陷形貌与熔焊缺陷差别明显，具有分散、紧贴、角度多变等特征。
科研工作者针对搅拌摩擦焊典型缺陷的成因和检测展开了大量的研究，王常玺[1]等研究了一种铝合金薄板搅拌摩擦焊焊缝的超声快速检测方法，其运用超声C扫描达到自动检测；LEGAND等[2]研发了一种利用多角度入射聚焦声束在焊缝处检测方法，对搅拌摩擦焊接头进行检测，取得良好的声波反射效果；马宏伟等[3]利用分割阵元叠加和近似方法求解矩形换能器空间脉冲响应，快速准确地计算偏转范围内的相控阵声场;郑德根等[4]研究了激光超声的铝合金搅拌摩擦焊典型缺陷的检测，通过X射线与激光超声检测的对比，发现了激光超声可以准确识别搅拌摩擦焊中未焊透、隧道空洞等缺陷。
就目前搅拌摩擦焊接典型缺陷检测的研究情况来说，检测厚度下限是5mm，对于低于5mm的薄板检测还鲜见报道，因此有必要开展薄板搅拌摩擦焊接典型缺陷的无损检测。
铝合金薄板在工业生产中应用广泛，其中航空工业较为典型，由于对零部件的质量比较敏感，因此大量使用比强度和性价比均较高的铝合金薄板。
铝合金搅拌摩擦焊搭接接头焊缝组织及性能研究的开题报告
铝合金搅拌摩擦焊搭接接头焊缝组织及性能研究的开题报告一、选题背景随着国家经济的快速发展和工业化进程的加快，铝合金作为重要的结构材料应用越来越广泛。
传统的焊接工艺，如气焊、电弧焊等，在铝合金焊接中存在着焊接变形大、成本高、效率低以及对操作人员技术水平要求较高等问题，不能完全满足目前工业对高效率、高质量、低成本的生产需求。
而摩擦焊作为一种新型的焊接技术，其焊接过程无熔化现象，具有焊接变形小、焊缝质量高、无气孔、高生产效率、易自动化等优点，已成为铝合金焊接领域的一项热门研究课题。
目前，针对铝合金摩擦焊接技术的研究已有较大的进展。
然而，搭接接头作为一种常见的铝合金连接方式，其焊接研究相对较少。
因此，本文选取铝合金搅拌摩擦焊搭接接头作为研究对象，对其焊缝组织及性能进行深入研究。
二、研究内容本文旨在研究铝合金搅拌摩擦焊搭接接头的组织特征及其影响因素，并对焊接接头的力学性能进行测试和分析，从而探究焊接工艺参数对铝合金搅拌摩擦焊搭接接头焊缝组织及性能的影响。
具体的研究内容如下：1. 研究搭接接头的焊接工艺参数及其对焊接接头性能的影响；2. 观察焊接接头的显微组织形貌，分析不同工艺参数对焊缝组织形貌的影响；3. 测试焊缝的力学性能，包括拉伸强度、剪切强度等；4. 对测试数据进行统计分析，并做相关结论和分析。
三、研究意义1. 深入研究铝合金搅拌摩擦焊研究领域，探寻新型材料焊接技术。
2. 对铝合金搅拌摩擦焊搭接接头焊缝组织及性能的研究可以为相关行业的生产提供技术支撑，并促进相关行业的科技进步和经济发展。
3. 可以为未来的焊接研究提供基础数据和思路，并为工程实践提供参考和借鉴。
四、研究方法本文将采用实验和理论相结合的方法，通过搭接接头的焊接实验，观察焊缝组织形态。
然后，选取合适的力学测试设备，测试焊缝的拉伸、剪切等力学性能。
最后，对实验结果进行数据处理和统计分析，并结合现有理论，得出结论。
五、研究进度安排1. 前期准备工作（时间：一个月）包括相关文献资料搜集、实验设备准备、重点工艺参数锁定、实验方案设计等。
哈工大ISO25239-1搅拌摩擦焊-铜合金：术语
搅拌摩擦焊-铜合金-第一部分：术语范围此部分ISO25239定义了搅拌摩擦焊的术语与定义。
在此标准中，术语“铜”涉及铜及其合金。
术语与定义针对此文件的用途，适用于下列各项术语与定义。
1、焊针可调式搅拌头adjustable probe tool此搅拌头的针长、旋转速度和旋转方向是可以调节的，焊接过程中旋转速度可能会不同于轴肩的旋转速度。
可调焊针可以修整；此搅拌头能够在不产生过多的飞边的情况下使起始与尾孔阶段形成完好的焊缝。
1 轴肩2 非焊接工作区3 搅拌针4 搅拌针下移方向5 焊接工作区6 搅拌针达到需求深度7 搅拌针上移方向a 搅拌针旋转方向b 轴肩旋转方向c 焊接方向图1 焊针可调式搅拌头2、焊缝前进侧 advancing side of weld搅拌头旋转的方向与焊接前进方向相同的焊缝一侧，见图1 序号7。
1 工件2 搅拌头3 轴肩4 搅拌针5 焊缝表面6 后退侧7 前进侧8 尾孔a 搅拌工具旋转方向b 搅拌工具向下运动c 轴向力d 焊接方向e 搅拌头向上运动图2 搅拌摩擦焊的基本原理3、轴向力 axial force沿着搅拌头旋转轴作用于工件的作用力，见图1 序号c。
4、双轴肩搅拌头 bobbin tool搅拌头由固定长度的搅拌针和两个分离的轴肩组成，见图2。
5、结束停留时间 d well time at end of weld从搅拌针在焊接前进方向停止行走，至搅拌针开始离开焊缝的这段时间。
6、起始停留时间dwell time at start of weld从搅拌针扎入材料后，至搅拌针开始向焊接方向运动的这段时间。
7、尾孔 exit hoe在焊接结束部位，搅拌头移走后留下的孔，见图1 序号11。
8、接合面faying surface一个接头中一个工件与另一个工件的接触面9、固定搅拌针fixed probe伸出轴肩固定长度的搅拌针，焊接中旋转方向、速度均与轴肩相同。
10、压力控制force control焊接过程中使搅拌头维持所需压力的措施。
ISO 25239-3 2011 搅拌摩擦焊 铝 ：焊接操作工的资格考试(中文版)
ISO 25239-3:2011搅拌摩擦焊—铝第3部分：：焊接操作工的资格考试狮子十之八九译目录前言引言1 范围2 引用标准（略）3 名词和术语4 要求4.1 概述4.2 焊接操作工的资格4.3 基本变量和认可范围4.4 试件的试验4.5 试验记录5 认证5.1 概述5.2 有效期附录A（标准）焊接设备单元的基本知识附录B（信息）焊接专业知识附录C（信息）FSW操作工的资格证书文献（略）ISO（国际标准化组织）是一个世界范围内的国家标准学会（ISO成员组织）的联合体。
制定国际标准的工作经由ISO技术委员会归口负责。
每个成员组织开发一个项目，由此便形成一个技术委员会，此成员组织有权代表该技术委员会。
国际组织、政府与非政府机构协同ISO共同参与工作。
ISO针对于电工标准化所有事宜和国际电工委员会（IEC）紧密合作。
本文件的起草符合ISO/IEC 指令中第2部分的相关规则。
由技术委员会通过国际标准草案提交成员国投票表决，需要得至少75%参加表决的成员国的同意，才能作为国际标准正式发布。
ISO25239-3是由国际焊接学会制订的，国际焊接学会已被ISO理事会批准为焊接领域的国际标准化机构。
ISO25239（总的的题目：搅拌摩擦焊—铝）系列标准有以下部分组成：——第1部分：术语——第2部分：焊接接头的设计——第3部分：焊接操作工的资质——第4部分：焊接工艺评定——第5部分：质量和检验的要求对于ISO25239的本部分的任何官方问题，应通过您所在国家标准委员会递交给ISO秘书处。
焊接广泛应用于工程结构制造。
在第二十世纪后半叶以来，熔化焊接工艺（其中熔化指母材和通常是填充金属的熔化），主导了大量结构的焊接。
在1991年，韦恩托马斯（Wayne Thomas）在TWI发明的摩擦搅拌焊接（FSW），其原理是固相连接技术（不熔化）。
随着FSW应用日益增加，产生了制订国际标准的需求，以确保其能以最有效的方式进行焊接，并在所有的操作方面进行合理的控制。
基于ISO 25239-4标准搅拌摩擦焊工艺评定的应用
基于ISO 25239-4标准搅拌摩擦焊工艺评定的应用作者：赵海燕冯宽张楠邓义刚来源：《机械制造文摘·焊接分册》2021年第02期摘要：文中以高速動车组车钩面板搅拌摩擦焊为例，按ISO 25239-4标准进行焊接工艺评定，在制定pWPS时应选择与实际产品相匹配的接头形式、母材组别及母材厚度。
焊后按标准进行外观检验、拉伸试验、弯曲试验、宏观试验，合格后出具WPQR，并以此为依据颁布用于生产的WPS。
ISO 25239-4标准中无母材、接头类型及厚度的覆盖范围，实际生产时严格按照WPS中的各项参数进行焊接。
WPS中的参数有任何变化需重新进行焊接工艺评定。
关键词：铝合金; 搅拌摩擦焊; ISO 25239-4; 焊接工艺评定中图分类号： TG 47Application of procedure qualification for friction stir welding based on ISO 25239-4Zhao Haiyan， Feng Kuan， Zhang Nan， Deng Yigang（Harbin Welding Training Institute， Harbin 150046， Heilongjiang， China）Abstract： In this article， the friction stir welding of the coupler panel of the high-speed EMU was taken as an example. The welding procedure was qualified according to ISO 25239-4 standard.When preparing the pWPS， the joint form， base material group and base material thickness should be selected to match the actual product. After welding， the visual test， tensile test， bending test and macroscopic test were carried out according to the standard， and WPQR was issued after meeting the standard， and WPS for production was issued based on this. There was no coverage range of base material， joint type， or thickness in ISO 25239-4 standard. In actual production，welding was carried out in strict accordance with the parameters in WPS. A new welding procedure qualification must be carried out for any changes to the parameters in WPS.Key words： aluminum alloy; friction stir welding; ISO 25239-4; welding procedure qualification0 前言搅拌摩擦焊（Friction stir welding， FSW）是英国焊接研究所于1991年发明的一项固态连接技术[1]。
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ISO 25239-2:2011
搅拌摩擦焊—铝
第2部分：：焊接接头的设计狮子十之八九译
目录
前言
引言
1 范围
2 引用标准（略）
3 名词和术语
4 设计的要求
4.1 文件
4.2 接头的设计
4.3 附加的信息
ISO（国际标准化组织）是一个世界范围内的国家标准学会（ISO成员组织）的联合体。
制定国际标准的工作经由ISO技术委员会归口负责。
每个成员组织开发一个项目，由此便形成一个技术委员会，此成员组织有权代表该技术委员会。
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ISO针对于电工标准化所有事宜和国际电工委员会（IEC）紧密合作。
本文件的起草符合ISO/IEC 指令中第2部分的相关规则。
由技术委员会通过国际标准草案提交成员国投票表决，需要得至少75%参加表决的成员国的同意，才能作为国际标准正式发布。
ISO25239-2是由国际焊接学会制订的，国际焊接学会已被ISO理事会批准为焊接领域的国际标准化机构。
ISO25239（总的的题目：搅拌摩擦焊—铝）系列标准有以下部分组成：
——第1部分：术语
——第2部分：焊接接头的设计
——第3部分：焊接操作工的资质
——第4部分：焊接工艺评定
——第5部分：质量和检验的要求
对于ISO25239的本部分的任何官方问题，应通过您所在国家标准委员会递交给ISO秘书处。
焊接广泛应用于工程结构制造。
在第二十世纪后半叶以来，熔化焊接工艺（其中熔化指母材和通常是填充金属的熔化），主导了大量结构的焊接。
在1991年，韦恩托马斯（Wayne Thomas）在TWI发明的摩擦搅拌焊接（FSW），其原理是固相连接技术（不熔化）。
随着FSW应用日益增加，产生了制订国际标准的需求，以确保其能以最有效的方式进行焊接，并在所有的操作方面进行合理的控制。
本国际标准着重于铝的搅拌摩擦焊，因为在出版时，搅拌摩擦焊的大多数商业应用与铝有关。
例如轨道车辆、消费品、食品加工设备、航空航天结构和船舶。
本系列标准包括以下部分：
第1部分：规定了FWS的术语
第2部分；规定了铝焊接接头的设计要求
第3部分：规定了焊接操作工的资质的要求
第4部分：规定了铝的焊接工艺评定的要求。
焊接工艺规程（WPS）提供相关参数，以满足焊接操作和焊接过程中的质量控制。
在质量体系标准中，焊接被认为是一个特殊过程。
质量体系标准通常要求此特殊过程按照书面的工艺规程进行。
冶金偏差是一个特殊的问题。
由于在目前的技术水平下不可能对机械性能进行无损检测，因此在WPS投入实际生产之前，建立了一套焊接工艺评定的规则。
ISO25239的这一部分定义了这些规则。
第5部分：规定了制造商使用FSW工艺生产特定质量的铝产品的能力的方法。
它定义了特定的质量要求，但没有规定特定产品的质量要求。
焊接结构在生产和维护过程中应有效的避免严重问题的出现。
为了实现这一目标，应从设计阶段开始、从材料的选择、制造和检验各方面进行控制。
例如，不合理的设计会造成产品在车间、现场或维护过程中严重的制造困难和昂贵的成本。
不正确的材料选择会导致焊接问题，如裂纹。
必须编制正确的焊接工艺，以避免缺欠。
为了确保制造高质量的产品，管理人员应该了解潜在的问题来源，并建立适当的质量和检验工艺。
其过程应进行监督，以确保焊接质量。
1 范围
ISO25239系列标准的本部分规定了铝的搅拌摩擦焊（FSW）的焊接工艺评定的要求，术语“铝”指铝及其合金。
ISO25239系列标准的本部分不适用与搅拌摩擦焊点焊。
注应用要求、材料或制造条件可能需要比ISO 25239本部分中规定的更全面的试验。
2 引用标准（略）
3 名词和术语
ISO 25239-1中的名词和术语适用于本标准。
4 设计的要求
4.1 文件
焊接部件应根据产品的最终使用要求进行设计。
文件应清楚地确定焊缝的基本信息和任何特殊要求，例如，断裂韧性、耐久性要求、关键任务或安全性。
一般要求。
必要的过程控制应被定义为证实所有设计要求。
焊缝可以满足。
焊缝符号根据ISO2553。
4.2 接头的设计
焊接接头设计应考虑使用的材料性能。
部分焊接接头见表1。
4.2.1 对接接头
对接接头的熔深应在WPS中规定。
4.2.2 搭接接头
从搅拌工具的中心线到每个搭接部件的边缘的距离应在WPS中指定。
搅拌头在搭接接头中的穿透深度应在WPS中规定。
搅拌摩擦焊的搭接接头需要区别于其它搭接焊缝，以避免对其独特性产生任何误解。
传统的FSW是不对称的加热过程。
例如，焊缝的一侧比另一侧加热得更多。
不对称性的另一个例子是焊缝前进侧和后退侧的强度差异。
根据焊缝的前进侧或后退侧是否靠近板材的边缘（见图1），将接头的强或弱侧布置在焊接接头相应应力区，如图2所示。
这是非常重要的，这取决于前进侧或后退侧靠近板材边缘，如图1所示。
4.3 其它信息
4.3.1 基本信息
每条焊缝应规定以下信息：
a）母材规格、合金和供货状态；
b）焊前表面条件，包括任何涂层；
c）焊接位置和焊接范围；
d）最终焊缝成型和焊接最终要求（焊接或随后工艺）；
e）焊后热处理。
4.3.2 焊接部件尺寸
图纸上焊接部件的尺寸应为最终尺寸，不包括收缩余量。
4.3.3 焊接操作工资质
所有的搅拌摩擦焊应由根据ISO25249-3获得焊接操作工资质的人员操作。
4.3.4 焊接工艺评定
所有的搅拌摩擦焊方法应根据ISO25249-45进行工艺评定。
4.3.5 检验
文件应规定焊缝的检验要求、检验方法和验收要求。
焊缝应根据ISO25249-5进行检验和试验。
表1 搅拌摩擦焊焊之前和之后的不同焊接接头
关键词
1后退侧2靠近边缘前进侧（AN）3搅拌头
4工件5靠近边缘后退侧（RNE）6前进侧
7下工件，受拉侧
a轴向力b搅拌头旋转方向。
c 焊接方向
图1
a） b）
c） d）
e） f）关键词
1后退侧2前进侧3下工件
4搅拌头5上工件6上工件，受拉侧
7下工件，受拉侧
a搅拌头旋转的方向。
b焊接方向。
c轴向力。
d拉力。
e接头旋转。
图2 搭接接头的承载方向。