兩片式鎂合金輪轂的攪拌摩擦焊接.pdf

1、本文以NZ30K鎂合金平板和14寸兩片式NZ30K鎂合金輪轂為研究對象，系統(tǒng)分析了攪拌摩擦焊（FSW）中攪拌頭形狀和焊接工藝參數(shù)對焊接接頭組織與焊接力學性能的影響。通過優(yōu)化攪拌頭形狀設計，摸索焊接工藝參數(shù)，成功探索出NZ30K合金的攪拌摩擦焊接工藝，并在此基礎上完成了兩片式NZ30K輪轂的環(huán)縫焊接，輪轂焊接接頭的力學性能超過輪轂母材。
　　研究結果表明，攪拌頭的形狀決定了焊接接頭的組織和力學性能，使用圓錐螺紋攪拌頭能獲得比圓柱螺紋

2、攪拌頭更好的焊接性能。攪拌針上的螺紋能夠促進其附近的塑性軟化材料產生上下運動的趨勢，螺紋的深度和螺距對焊接質量有很大的影響，選用合適螺紋深度與螺距的攪拌頭才能得到無缺陷的焊接接頭。
　　使用優(yōu)化的圓錐螺紋攪拌頭研究了焊接參數(shù)對NZ30K平板焊接接頭組織和焊接性能的影響，并獲得了NZ30K合金FSW的工藝窗口。研究結果表明在攪拌頭轉速800rpm焊接速度200mm/min的參數(shù)下能夠得到最佳的焊接性能，熱輸入量過高（過度提高轉速，降

3、低焊接速度）或者熱輸入量過低（過度降低轉速，提高焊接速度）都會導致焊接缺陷的出現(xiàn)。
　　與平板NZK合金的焊接相比，輪轂的環(huán)縫焊接需要更大的熱輸入量，通過優(yōu)化工藝參數(shù)，摸索出了輪轂環(huán)縫焊接的最佳工藝參數(shù)為攪拌頭轉速1000rpm焊接速度150mm/min。采用可回抽攪拌頭，成功消除了焊接結束處的匙孔。焊接接頭的拉伸試驗表明輪轂焊接接頭的力學性能超過了母材，對環(huán)縫焊接接頭進行整體X光探傷，結果表明焊接接頭無明顯缺陷，攪拌摩擦焊可以有