理论教育 T形接头搅拌摩擦焊焊接优化工艺探讨

T形接头搅拌摩擦焊焊接优化工艺探讨

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:表8-5和表8-6分别为角接型T形接头和穿透型T形接头常用的焊接参数。

T形接头搅拌摩擦焊焊接优化工艺探讨

1.搅拌头

焊接穿透型T形接头时搅拌头应满足以下条件:要有足够大的轴肩,产生大量的摩擦热来实现T形接头的无缺陷连接,如焊接2024和7075铝合金组成的T形接头时采用轴肩为17mm和19mm的搅拌头,形成表面成形较好、无缺陷的接头;而采用轴肩为11~15mm的搅拌头焊接时,则出现不同程度的隧道缺陷和表面沟槽缺陷。圆锥形搅拌头更适于搅拌摩擦焊-T形接头连接,一方面圆锥形搅拌头可以减少与固定夹具倒角部位碰撞的概率,另一方面圆锥形搅拌头可以显著增加金属垂直(Z轴)流动的效果,更好地实现焊缝圆角区域的填充。

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图8-51 Flared-TrifuteTM搅拌头

a)垂直槽 b)左偏槽 c)右偏槽

另外,穿透型T形接头(连接接面为水平面)进行搅拌摩擦焊时,可采用Flared-TrifuteTM和A-skewTM形式搅拌头,如图8-51和图8-52所示。这两种搅拌头可以增加搅拌区域体积与搅拌指棒体积的比值,进而改变搅拌指棒周围和底部金属的流动路径,可以拓宽焊接的区域,并且更好地混合接头处的氧化物。

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图8-52 A-skewTM搅拌头

a)侧视图 b)主视图 c)旋转扫过的区域(www.daowen.com)

2.搅拌摩擦焊焊接参数

除了搅拌头的形状对焊缝成形有较大影响外,焊接过程中前进角、旋转速度和焊接速度对接头质量也起着至关重要的作用。表8-5和表8-6分别为角接型T形接头和穿透型T形接头常用的焊接参数。

8-5 角接型T形接头焊接参数

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8-6 铝合金穿透型T形接头焊接参数

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由表8-6可知,采用圆锥形搅拌头焊接时,旋转速度要比圆柱形的低,这或许与圆锥形搅拌头更能促使塑性状态的金属在Z轴方向流动有关。另外,对穿透型T形接头来说,搅拌头采用2.5°~4.5°的前进角可进一步保证塑性金属流动和减少飞边缺陷。

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