【摘要】:由于搅拌摩擦焊搭接接头前进侧和后退侧的金属流动是不对称的,造成接头力学性能的不同,针对不同的结构材料,应当采用不同的搭接接头形式。图8-35 搅拌摩擦焊搭接接头图8-36 搭接接头的结构a)左侧搅拌摩擦搭接焊 b)右侧搅拌摩擦搭接焊当上板后退侧承载时,接头具有较高的抗剪强度。接头断裂位置大部分位于上板后退侧焊核区内部靠近边界处,其强度主要取决于后退侧接头承载厚度。
根据搭接接头上下板材与搅拌头的位置不同,可以分为左侧搅拌摩擦搭接焊和右侧搅拌摩擦搭接焊,如图8-36所示。由于搅拌摩擦焊搭接接头前进侧(AS)和后退侧(RS)的金属流动是不对称的,造成接头力学性能的不同,针对不同的结构材料,应当采用不同的搭接接头形式。这样在搭接接头承载过程中就存在上板前进侧(AS)承载和上板后退侧(RS)承载两种承载模式,如图8-37所示。
图8-35 搅拌摩擦焊搭接接头
图8-36 搭接接头的结构
a)左侧搅拌摩擦搭接焊 b)右侧搅拌摩擦搭接焊(www.daowen.com)
当上板后退侧承载时,接头具有较高的抗剪强度。接头断裂位置大部分位于上板后退侧焊核区内部靠近边界处,其强度主要取决于后退侧接头承载厚度。同时在搭接接头后退侧发现了界面线向上弯曲形成的钩状几何形状,降低了搭接接头的强度。当上板后退侧为承载侧时,裂纹最初在变薄初始位置处形成裂纹源,但是并不沿着变薄路径进行开裂,而在焊接热影响区断裂,可见后退侧变薄现象对裂纹扩展没有明显影响。
图8-37 搭接接头两种不同的承载模式
a)模式Ⅰ b)模式Ⅱ
当上板前进侧为承载侧时,比上板后退侧承载的结构配置更有效。此时材料塑性流动可使接头在抗剪试验中获得最大的承载面积。在这种承载方式下,钩状尖端成为初始裂纹点并且沿着钩状缺陷形状进行开裂。
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