与同种材料的搅拌摩擦焊(FSW)相较而言,影响异种材料 FSW 接头质量的工艺参数更为多样。除了常见的焊接速度、旋转速度以及倾角外,母材的相对位置、搅拌针偏移距离、母材表面状况等均会对接头的成形及最终性能产生影响。如下图所示,此为铝/钢异种金属 FSW 接头性能的影响因素。
在 FSW 过程中,存在五个主要的控制变量参数,分别为焊具旋转速度、焊接速度、倾斜角度、压入量以及搅拌针的直径。Chen 针对 6mm 厚的 6061 - T651 铝合金与 SS400 低碳钢展开 FSW 研究,发现相较于 FSW 工具倾角和搅拌针直径等焊接参数,焊接速度和旋转速度等参数的变化对接头质量的影响更为显著。Tanaka 等在固定焊接速度与焊具尺寸的条件下,探讨了不同旋转速度下接头强度与热输入量之间的关联,发现在低焊接速度的情况下,接头的机械强化作用占据主导地位;而在低焊接速度和高旋转速度的焊接参数条件下,接头能够获得最佳的强度。EL - refaey 等对压入深度给 2mm 厚的纯铝和 0.8mm 厚的低碳钢板的 FSW 搭接接头性能所产生的影响进行了研究,发现较小的压入深度能够明显提升接头的力学性能,然而接头强度与压入深度并非成正比关系。当压入深度增加到一定程度时,接头中的缺陷数量会增多,且金属间化合物(IMC)厚度增大,进而致使接头力学性能下降。
管理员
该内容暂无评论