2A12-T42铝合金RFSSW焊点组织及腐蚀行为研究

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作者 张亮 董松浩 王军 《电焊机》 2019年第12期1-7,共7页

2A12-T42铝合金具有质量轻、比强度高等优点,现已作为飞机机身的主要机构材料。采用回填式搅拌摩擦点焊(RFSSW)技术对2A12-T42进行焊接试验,采用金相显微镜观察焊点组织,采用浸泡试验、静态失重试验和极化曲线测试对RFSSW焊点腐蚀行为... 2A12-T42铝合金具有质量轻、比强度高等优点,现已作为飞机机身的主要机构材料。采用回填式搅拌摩擦点焊(RFSSW)技术对2A12-T42进行焊接试验,采用金相显微镜观察焊点组织,采用浸泡试验、静态失重试验和极化曲线测试对RFSSW焊点腐蚀行为进行试验分析。结果表明:RFSSW焊点成形良好,无明显缺陷,焊点金属组织与析出相形态有差异性,在搅拌工具直接搅拌下SAZ与PAZ晶粒细小,TMAZ金属组织与析出相呈一定方向分布,HAZ受到较大的焊接热输入影响,晶粒长大,析出相粗化聚集;腐蚀试验表明,2A12-T42铝合金RFSSW焊点表面各区域的耐蚀性存在差异,HAZ耐腐蚀能力最低,先出现点蚀并发展成为剥蚀,SAZ耐腐蚀能力最高,RFSSW焊点的耐腐蚀能力低于母材;极化曲线测试表明,RFSSW焊点不同区域耐蚀性由好到差依次为SAZ、PAZ、BM、HAZ/TMAZ。 展开更多

关键词 2A12-T42铝合金 rfssw焊 金属组织 腐蚀行为

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2024-T42铝合金点焊接头性能研究 被引量：3

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作者 王会霞 董松浩 +2 位作者 王军 张亮 吴大勇 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2022年第1期70-79,共10页

为改善高强铝合金接头连接性能,提高焊接质量,研究了2024-T42铝合金回填式搅拌摩擦点焊(RFSSW)、电阻点焊和铆接3种不同接头的连接性能,采用显微组织观察试验、拉伸试验、拉剪试验和显微硬度试验等方法,对接头组织和性能进行表征与分析... 为改善高强铝合金接头连接性能,提高焊接质量,研究了2024-T42铝合金回填式搅拌摩擦点焊(RFSSW)、电阻点焊和铆接3种不同接头的连接性能,采用显微组织观察试验、拉伸试验、拉剪试验和显微硬度试验等方法,对接头组织和性能进行表征与分析。结果表明:RFSSW接头的力学性能最优,拉剪性能达到7.23 kN,较铆接和电阻点焊分别提高了115.82%和37.45%;RFSSW接头的拉脱性能达到3.09 kN,较铆接和电阻点焊分别提高了3.69%和137.69%;RFSSW接头显微硬度最高,接近母材,而电阻点焊接头的显微硬度最低,仅为母材的50%;RFSSW与电阻点焊接头断裂方式分别属于韧性断裂和混合型断裂。采用RFSSW方法可以改善铝合金电焊的接头性能,为高强铝合金结构件焊接与连接工艺的应用提供理论和技术参考。 展开更多

关键词 焊接工艺与设备 2024-T42铝合金 rfssw 电阻点焊 断裂模式 接头性能

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铝-铜合金回填式搅拌摩擦点焊接头连接机理与断裂模式分析 被引量：3

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作者 张亮 梁明明 王军 《河北科技大学学报》 CAS 2019年第5期431-437,共7页

为了提高飞机蒙皮连接强度,采用回填式搅拌摩擦点焊(RFSSW)技术对飞机蒙皮材料2524-T3进行了焊接试验。采用体式显微镜和金相显微镜对接头组织进行观察,通过拉剪试验和拉脱试验对接头进行力学性能测试,对断口进行扫描分析。结果表明:接... 为了提高飞机蒙皮连接强度,采用回填式搅拌摩擦点焊(RFSSW)技术对飞机蒙皮材料2524-T3进行了焊接试验。采用体式显微镜和金相显微镜对接头组织进行观察,通过拉剪试验和拉脱试验对接头进行力学性能测试,对断口进行扫描分析。结果表明:接头成形良好,无明显缺陷,RFSSW接头在热机耦合作用下,焊点形成4个不同显微组织区域;RFSSW接头力学性能普遍高于铆接,焊接接头剪切性能达到7.233 kN,较铆接提高113.4%,焊接接头拉脱性能达到3.172 kN,较铆接提高6.16%;接头断裂呈现为焊核剥离断裂和塞型断裂两种模式,当接头下扎深度较浅,焊点内部搅拌不足时产生焊核剥离断裂,随着套筒下扎深度的增加,塞型断裂由上板塞型断裂转变为下板塞型断裂,拉剪和拉脱焊核剥离断裂均为韧性断裂,塞型断裂均为混合型断裂。通过对回填式搅拌摩擦点焊接头力学性能的分析,为搅拌摩擦点焊代替铆接在航空结构件上的应用提供理论和技术基础。 展开更多

关键词 焊接工艺与设备 rfssw 金相 剪切试验 拉脱试验 断裂

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回填式FSSW工艺参数对接头强度的影响

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作者 段珍珍 王毅 贾坤宁 《电焊机》 2016年第11期34-37,共4页

以接头形式2.5 mm+4.0 mm的5083铝合金为对象,研究采用回填式搅拌摩擦点焊(RFSSW)时下扎深度、旋转速度、焊接时间三个主要工艺参数对接头剪切拉力、交叉拉力及其断裂方式的影响规律。结果表明,当下扎深度2.8 mm、旋转速度2 000 r/min... 以接头形式2.5 mm+4.0 mm的5083铝合金为对象,研究采用回填式搅拌摩擦点焊(RFSSW)时下扎深度、旋转速度、焊接时间三个主要工艺参数对接头剪切拉力、交叉拉力及其断裂方式的影响规律。结果表明,当下扎深度2.8 mm、旋转速度2 000 r/min、焊接时间7.5 s时,剪切拉力达到最大值14.62 k N,交叉拉力达到最大值5.49 k N。 展开更多

关键词 rfssw 铝合金 工艺参数 接头强度

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铝合金搅拌摩擦点焊疲劳性能研究 被引量：6

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作者 王希靖 王小龙 +1 位作者 张忠科 栾国红 《电焊机》 2015年第4期83-87,共5页

研究了2mm厚的6082-T6铝合金搅拌摩擦点焊接头的疲劳性能。在最优的焊接工艺参数和良好的焊接接头的基础上,完成了点焊接头的疲劳实验,观察分析点焊接头薄弱环节的微观组织和疲劳断口的形貌,并测试接头显微硬度,得到了在一定范围内预测... 研究了2mm厚的6082-T6铝合金搅拌摩擦点焊接头的疲劳性能。在最优的焊接工艺参数和良好的焊接接头的基础上,完成了点焊接头的疲劳实验,观察分析点焊接头薄弱环节的微观组织和疲劳断口的形貌,并测试接头显微硬度,得到了在一定范围内预测疲劳寿命的表达式。结果表明:疲劳裂纹在上下板间的接头根部起裂,在热影响区和热力影响区的交界处扩展直至断裂;微量元素形成的强化相在很大程度上影响点焊接头的疲劳性能;点焊接头的疲劳寿命随着应力强度因子的变小呈增大趋势。 展开更多

关键词 铝合金 回填式搅拌摩擦点焊 断口分析 微观组织 寿命预测

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铝合金回填式搅拌摩擦点焊缺陷的超声检测及信号识别 被引量：3

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作者 孙静茹 李京龙 +3 位作者 豆建新 熊江涛 石俊秒 赵华夏 《精密成形工程》 2019年第6期65-72,共8页

目的利用水浸聚焦超声C扫描对2524铝合金回填式搅拌摩擦点焊(RFSSW)接头进行检测并完成缺陷识别。方法以A扫描时域信号为对象,绘制能量谱与金相作对照,确定焊合区;分析未焊合、聚集型孔洞及弥散型孔洞的时域和频域波形特征,并对频域信... 目的利用水浸聚焦超声C扫描对2524铝合金回填式搅拌摩擦点焊(RFSSW)接头进行检测并完成缺陷识别。方法以A扫描时域信号为对象,绘制能量谱与金相作对照,确定焊合区;分析未焊合、聚集型孔洞及弥散型孔洞的时域和频域波形特征,并对频域信号进行小波分析,提取特征量。结果缺陷区反射回波的归一化能量不低于0.02;不同形式的缺陷(聚集型孔洞、弥散型孔洞、弱连接)其频谱形状特征不同,具有不同的峰值个数。结论通过金相验证,表明超声波C扫描对接头缺陷可进行有效的检测和区分。 展开更多

关键词 回填式搅拌摩擦点焊 超声检测 时频变换 小波分析

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回填式搅拌摩擦点焊结构的最佳焊点间距研究 被引量：2

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作者 赵华夏 左莹莹 +1 位作者 王月 吕赞 《热加工工艺》 北大核心 2021年第19期145-148,152,共5页

采用XRD技术测量了单焊点接头与多焊点接头的残余应力,并分析了焊点间距对接头残余应力分布的影响规律。结果表明:单焊点接头焊点区域的纵向和横向残余应力均为拉应力,且随距焊点中心距离的增加而减小。多焊点接头中间焊点的纵向残余应... 采用XRD技术测量了单焊点接头与多焊点接头的残余应力,并分析了焊点间距对接头残余应力分布的影响规律。结果表明:单焊点接头焊点区域的纵向和横向残余应力均为拉应力,且随距焊点中心距离的增加而减小。多焊点接头中间焊点的纵向残余应力分布与单焊点相似但数值相应降低,其中沿x方向各点的纵向残余应力降低幅度较大。中间焊点的最大纵向残余应力随焊点间距增大呈现先降低后增加的趋势。焊点间距为20 mm的接头最大纵向残余应力值最小,为47 MPa。 展开更多

关键词 焊点间距 残余应力 回填式搅拌摩擦点焊 薄壁构件

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7050铝合金回填式搅拌摩擦点焊组织与性能研究 被引量：1

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作者 豆建新 熊江涛 +3 位作者 陈丹 张浩楠 孙静茹 赵华夏 《精密成形工程》 2019年第6期81-88,共8页

目的研究2.5 mm厚的7050-T74511铝合金回填式搅拌摩擦点焊工艺参数,焊点组织与力学性能之间的关系。方法通过显微组织观察和断口扫描,分析接头形貌特征和缺陷对断裂模式的影响。通过拉伸剪切测试,分析工艺参数与力学性能之间的关系。采... 目的研究2.5 mm厚的7050-T74511铝合金回填式搅拌摩擦点焊工艺参数,焊点组织与力学性能之间的关系。方法通过显微组织观察和断口扫描,分析接头形貌特征和缺陷对断裂模式的影响。通过拉伸剪切测试,分析工艺参数与力学性能之间的关系。采用三因素三水平BBD响应面法进行工艺优化,建立拉剪失效载荷与工艺参数之间的二阶响应模型并求得最优工艺。结果工艺优化的最佳参数为扎入深度2.7 mm,焊具转速为1500 r/min,焊接时间为8 s,在此参数下接头拉剪失效载荷为8.294 kN。当焊接工艺参数选择恰当时,可得到无缺陷接头。结论焊接工艺窗口较窄;在高热输入条件下(扎入深度3.1 mm,转速2100 r/min)易产生孔洞、弱连接等缺陷,且这些缺陷主要分布在搅拌区与热力影响区界面上;在低热输入条件下(扎入深度2.7 mm,转速1500 r/min),接头拉剪载荷较高,这与焊点在低热输入情况下组织缺陷较少有关。 展开更多

关键词 回填式搅拌摩擦点焊 响应面法 工艺参数优化 接头性能

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填充式搅拌摩擦点焊研究进展 被引量：7

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作者 乔凤斌 朱小刚 +2 位作者 王联凤 董欣 郭立杰 《电焊机》 北大核心 2013年第10期1-5,共5页

随着全球资源短缺和环境污染变得越来越严重,铝合金、镁合金等轻量化材料在汽车、航天以及高速列车等行业得到了广泛应用,然而轻量化材料的连接问题限制了其应用。填充式搅拌摩擦点焊(简称RFSSW)作为一种新型轻量化材料点状连接技术应... 随着全球资源短缺和环境污染变得越来越严重,铝合金、镁合金等轻量化材料在汽车、航天以及高速列车等行业得到了广泛应用,然而轻量化材料的连接问题限制了其应用。填充式搅拌摩擦点焊(简称RFSSW)作为一种新型轻量化材料点状连接技术应运而生。介绍了填充式搅拌摩擦点焊原理、国内外填充式搅拌摩擦点焊技术在航天、高铁等行业的工程化应用现状,以及填充式搅拌摩擦点焊工具的最新研究进展。填充式搅拌摩擦点焊技术在接头强度、焊点外观以及降低能耗等方面具有明显的优势,该技术在轻金属单点连接领域必将逐步取代电阻点焊、铆接等传统的连接方式。 展开更多

关键词 填充式搅拌摩擦点焊 力学性能 工程化应用 搅拌工具

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铝合金回填式搅拌摩擦点焊工艺及组织特征分析 被引量：3

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作者 李超 张玥 +2 位作者 高原 周利 王宁 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期86-90,共5页

对2219+5A06铝合金进行了回填式搅拌摩擦点焊试验,研究了搅拌头旋转速度,下压-回抽速度和压入量等工艺参数对点焊接头力学性能的影响。对不同参数焊接的点焊接头进行了剪切拉伸抗力试验。结果表明:搅拌头旋转速度和下压-回抽速度对点焊... 对2219+5A06铝合金进行了回填式搅拌摩擦点焊试验,研究了搅拌头旋转速度,下压-回抽速度和压入量等工艺参数对点焊接头力学性能的影响。对不同参数焊接的点焊接头进行了剪切拉伸抗力试验。结果表明:搅拌头旋转速度和下压-回抽速度对点焊接头的力学性能影响较大,而压入量对力学性能的影响较小。对点焊接头的微观组织分析表明,焊点接头可分为焊核区、竖直面热机影响区和水平面热机影响区三个部分。焊核区及水平面热机影响区为细小的等轴晶粒,水平面热机影响区形成与板材平行的结合面,竖直面热机影响区及焊点根部的hook缺陷是焊点力学性能的薄弱区域。 展开更多

关键词 回填式搅拌摩擦点焊 拉剪性能 显微组织

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铝合金回填式搅拌摩擦点焊研究现状

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作者 闫林波 张达 +2 位作者 熊江涛 李京龙 张强 《热加工工艺》 北大核心 2024年第5期65-72,共8页

回填式搅拌摩擦点焊作为一种先进的固相焊接技术,能够有效避免液相焊接的固有缺陷,同时消除搅拌摩擦点焊带来的匙孔,因此,在铝合金、镁合金等轻质金属点连接领域有着无可替代的优势,受到了国内外学者的广泛关注。经过多年的发展,回填式... 回填式搅拌摩擦点焊作为一种先进的固相焊接技术,能够有效避免液相焊接的固有缺陷,同时消除搅拌摩擦点焊带来的匙孔,因此,在铝合金、镁合金等轻质金属点连接领域有着无可替代的优势,受到了国内外学者的广泛关注。经过多年的发展,回填式搅拌摩擦点焊已经不再局限于早期的套筒下扎模式,而是出现了多种不同的类型和模式,如额外填充式搅拌摩擦点焊、两阶段回填式搅拌摩擦点焊等。本文综述了近年来回填式搅拌摩擦点焊在铝合金焊接领域的研究现状,涉及点焊过程的基本工作原理,焊接工艺及接头组织性能研究,以及焊接接头的常见失效行为分析。本文对工程中回填式搅拌摩擦点焊接头性能的优化、工艺参数的合理选择提供一定的借鉴作用。 展开更多

关键词 回填式搅拌摩擦点焊 铝合金 失效行为

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6082铝合金回填式搅拌摩擦点焊对接接头的组织和性能研究 被引量：1

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作者 刘颖辉 杨德云 《热加工工艺》 北大核心 2024年第3期19-23,28,共6页

将回填式搅拌摩擦点焊首次应用到铝合金的对接过程中。本文研究了搅拌头转速对2 mm厚的6082铝合金对接接头显微组织和性能的影响。结果表明,使用1.6 mm的搅拌头下压量可有效避免接头底部未焊合。但当转速为1950 r/min时,搅拌套筒回抽路... 将回填式搅拌摩擦点焊首次应用到铝合金的对接过程中。本文研究了搅拌头转速对2 mm厚的6082铝合金对接接头显微组织和性能的影响。结果表明,使用1.6 mm的搅拌头下压量可有效避免接头底部未焊合。但当转速为1950 r/min时,搅拌套筒回抽路径的外沿形成热裂纹。焊核区晶粒明显细化,当转速为1350 r/min时,焊核区平均晶粒尺寸由母材的30.84μm减小至8.43μm;热机影响区和焊核区的织构也发生明显变化。焊缝的硬度整体上高于母材的,这与焊缝中较小的晶粒有关。当转速为1650 r/min时接头的强度最高,达到190 MPa;当转速为1950 r/min时,因热机影响区/焊核区截面的裂纹缺陷影响,接头的抗拉强度仅为121 MPa。 展开更多

关键词 回填式搅拌摩擦点焊 对接焊 6082铝合金 晶粒 织构

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