波音公司對多種攪拌摩擦焊接頭進行了研究。薄板對接接頭是航空領(lǐng)域使用Z普遍的一種連接方式. 這種攪拌摩擦焊接頭容易制造,,其實用性已經(jīng)被證明,。但是搭接接頭的攪拌摩擦焊由于中間橫向界面的存在,相對比較困難,,材料的清洗,,接頭的外形以及上層零件的厚度減少等都需要研究。由于攪拌頭肩臺的存在,,飛機肋條需要變?yōu)門形以承受焊接壓力,,焊后由于T形接頭焊核兩邊存在缺口,由此引起的應(yīng)力集中會減少接頭的壽命,。 T形接頭的兩側(cè)存在缺口(圖4°)的原因是T形搭接無法實現(xiàn)攪拌頭和底部支撐材料的等寬度焊接. 底部材料必須作為攪拌塑化材料的容器實現(xiàn)焊接,。缺口的存在通常會引起嚴重應(yīng)力集中,從而減少結(jié)構(gòu)件的疲勞壽命,;但對T形接頭以及擴展蒙皮的“蝴蝶”高周試驗卻很有趣,,通過試驗觀察,疲勞失效很少發(fā)生在缺口的尾段,,相反卻多發(fā)生在懸臂筋條末端的未焊接蒙皮上,。波音公司目前致力于攪拌摩擦焊研究和應(yīng)用,其中主要研究薄板對接接頭,、厚板對接接頭,、薄板T形接頭在航宇工業(yè)中的應(yīng)用。引起了各國學(xué)者和研究機構(gòu)的G泛重視 ,成為了國內(nèi)外的研究熱點,。佛山攪拌摩擦焊銷售公司
飛機機翼結(jié)構(gòu)的攪拌摩擦焊應(yīng)用研究 英國宇航空中客車公司(BAA)主要負責(zé)空客系列飛機機翼的設(shè)計和裝配,。機翼設(shè)計的空氣動力性能以及結(jié)構(gòu)的商業(yè)效率基本上歸功于操作費用的降低。集成設(shè)計中基本費用的節(jié)省和直接操作費用的降低取決于設(shè)計技術(shù)先進性和Z佳材料,、工藝和制造方法的應(yīng)用°,。通過恰當?shù)脑O(shè)計和正確的應(yīng)用,攪拌摩擦焊可以是Z佳的焊接技術(shù),,以期在降造成本方面勝過現(xiàn)有的設(shè)計和制造途徑,。 結(jié)構(gòu)安全和可靠性是飛機設(shè)計、制造和維修等都關(guān)心的主題,。所以需要無數(shù)的結(jié)構(gòu)試驗來證明機翼結(jié)構(gòu)中的設(shè)計,、材料和制造方法的有效性。在研究中得到的所有試驗結(jié)果對攪拌摩擦焊租螺栓以及鉚接連接進行了比較,。 基于成本降低,、重量減少以及優(yōu)越的接頭性能等方面的諸多優(yōu)點,,攪拌摩擦焊在飛機制造工業(yè)中的應(yīng)用將具有巨大的潛在性。 攪拌摩擦焊技術(shù)的出現(xiàn),,為飛機的設(shè)計及制造提供了新的方法和途徑,。佛山攪拌摩擦焊銷售公司一種叫攪拌摩擦焊的新工藝,正在逐漸興起并有可能替代目前風(fēng)頭正健的激光焊,。
攪拌摩擦焊技術(shù)(friction stirwilding. FSW)是一項固相連接新技術(shù),。攪拌摩擦焊接過程中的主要熱量來源是摩擦熱與塑性變形能量。焊接起始階段,,由于攪拌頭與接頭金屬之間屬于“冷”接觸,,因而摩擦熱起主要作用。穩(wěn)定焊接階段.由于接頭金屬已經(jīng)充分塑性軟化,,軟化金屬隨著攪拌頭的運動實現(xiàn)轉(zhuǎn)移.形成連續(xù)的塑性流,。從而使攪拌頭與接頭金屬之間的摩擦熱減少,所以塑性變形能起著維持攪拌摩擦焊接過程正常進行的重要作用,。攪拌摩擦焊接過程中沒有金屬熔化,,焊接溫度比較低,因而是一個固態(tài)焊接過程,。并且焊接過程中伴隨著強烈的摩擦,、 碾壓與粉碎作用。釆用攪拌摩擦焊接技術(shù)焊接鋁合金,,能夠避免因接頭金屬熔化造成的氣孔,、裂紋等冶金缺陷,并對接頭表面氧化膜有一定粉碎作用,。
接頭力學(xué)性能根據(jù)拉伸試驗和彎曲試驗標準,,在焊后的試板上進行取樣,試驗結(jié)果的統(tǒng)計如圖4所示:當/Ml.()時,,抗拉強度在不同的 焊接速度下所體現(xiàn)的趨勢是類似的,,基本上都是在 1.4-3.0之間某個區(qū)域達到ZUI高,向兩端下降,;而當 也>1.4時,,彎曲性能基本合格,除此之外,還發(fā)現(xiàn)攪 拌摩擦焊焊縫的彎曲性能與內(nèi)部隧道缺陷存在一定 關(guān)系:在對焊縫進行射線檢測時,,w<1.4,容易在焊 縫內(nèi)部發(fā)現(xiàn)隧道缺陷,,缺陷位置如圖5所示;當 3N1.4時,,焊縫內(nèi)部無隧道缺陷,。ZUI優(yōu)合格參數(shù)區(qū)域 將焊縫抗拉強度達到母材的80%,彎曲性能合格、射線檢測合格且焊縫外觀合格的參數(shù)區(qū)域定義 為ZUI優(yōu)合格參數(shù)區(qū)域,如圖6所示,。 旋轉(zhuǎn)速度/(r-min ') 圖6ZUI優(yōu)合格參數(shù)區(qū)域2('008(6(4(20ZUI終選定 1200 r/min, F=80() nim/inin,頂鍛力為14 kN,為5 mm厚6082-T6鋁合金攪拌摩擦焊 焊接工藝評定參數(shù)"焊接時采用恒壓力系統(tǒng).焊后 外觀成形美觀,,飛邊較小,抗拉強度達到母材的 81%,彎曲試驗結(jié)果為180,。未出現(xiàn)任何缺陷,圖7 為該焊接工藝參數(shù)下的焊縫外觀,、宏觀金相以及彎曲試樣。焊接氣密性,,連接強度高,,焊后機械性能等同于母體材料的機械性能指標。
對MIG焊和FSW試樣,,首先用兩塊大平板對接施焊,然后用線切割將對接板件切割為具體試樣,。 試驗采用Al-Mg系列5A06鋁合金制備對接接頭試樣,,該鋁合金具有較高的強度和較好的焊接性。 (1)焊態(tài)下5A06鋁合金攪拌摩擦對接接頭的疲勞性能明顯高于MIG焊接接接頭,,在95%存活率下對應(yīng)2x10,。疲勞循環(huán)次數(shù)時.FSW和MIG焊對接接頭的疲勞強度特征值分49.6和30MPa。FSW 比MIG高63. 2%,。與MIC比較FSW試樣兒乎沒有焊接變形,,焊縫組織致密不存在焊接裂紋和氣孔缺陷,焊縫形狀基本為矩形不存在焊眥箸應(yīng)力集中嚴重區(qū)域,。 (2)對焊態(tài)FSW對接接頭,其根部“弱連接”缺限(kissing-bonds)是影響FSW接頭疲勞行為的主要因素,,即使FSW根部存在弱連接缺限,其 FSW接頭仍具有較高的疲勞性能,;兩道攪拌縻擦焊縫表面的連接處可能產(chǎn)生的飛邊缺陷也將對接頭疲勞性能產(chǎn)生明顯影響,。在焊接過程應(yīng)盡量避免這些缺限的產(chǎn)生。旨在推廣新技術(shù),、新設(shè)備,、新工藝,促進市場交流,、行業(yè)發(fā)展,。深圳鋁合金攪拌摩擦焊產(chǎn)品介紹
完全解決了鋁合金的特殊物理性質(zhì)造成的困擾。佛山攪拌摩擦焊銷售公司
近些年來,,高速鐵路在我國發(fā)展速度較快,,高速列車的制造技術(shù)也得到了大力發(fā)展,列車車體的制造材料實現(xiàn)了從碳鋼到不銹鋼,、鋁合金的轉(zhuǎn)變,。 6000系鋁合金具有中等強度、優(yōu)異的成形性和耐蝕性,,是目前鋁合金車體應(yīng)用量ZUI大的鋁合金,,然而,, 使用熔化焊方法焊接鋁合金,易出現(xiàn)氣孔,、焊接熱 裂紋及軟化等焊接缺陷,;攪拌摩擦焊與傳統(tǒng)熔焊法相比,具有焊接接頭外觀平整,、性能優(yōu)良,、焊后殘余應(yīng)力和變形小,無煙塵,、無輻射,,不需焊絲、 不需氣體保護,、節(jié)能等優(yōu)點申,,人們在FSW研究和實際應(yīng)用中已經(jīng)發(fā)現(xiàn),盡管這種方法本身可以獲得高質(zhì)量的接頭,,但是焊接工藝參數(shù)選取不當會產(chǎn)生焊接缺陷,,使接頭質(zhì)量的下降,在這種情況下,,實現(xiàn)接頭質(zhì)量的控制和預(yù)測是FSW的工業(yè)化應(yīng)用亟待解決的問題,。佛山攪拌摩擦焊銷售公司
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