?

高頻感應(yīng)預(yù)熱低碳鋼板的摩擦攪拌焊接方法

摩擦攪拌焊接法正逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電阻點(diǎn)焊法和鉚釘技術(shù)，其投資成本降低約40%。點(diǎn)摩擦攪拌焊因無煙霧或火花的產(chǎn)生，是一種環(huán)境友好型的點(diǎn)焊方法。生產(chǎn)將摩擦攪拌焊應(yīng)用于輕金屬（如鋁合金等）以改善汽車燃油經(jīng)濟(jì)性和提高車輛性能。隨著高耐磨旋轉(zhuǎn)工具的發(fā)展，摩擦攪拌焊可代替用于其它高強(qiáng)度和高熔點(diǎn)的材料，如鋼的點(diǎn)焊。摩擦攪拌焊相比傳統(tǒng)的電阻點(diǎn)焊方法可提供更高品質(zhì)的高強(qiáng)度鋼。

研究中將厚1.6mm的S12C低碳鋼板應(yīng)用高頻感應(yīng)預(yù)熱的摩擦攪拌焊焊接，因?yàn)轭A(yù)熱對S12C低碳鋼板的微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能影響顯著。

（1）鋼板摩擦攪拌焊的高頻感應(yīng)預(yù)熱可作為外加的熱源。

（2）因焊接過程冷卻速度較慢，因此所有預(yù)熱焊縫攪拌區(qū)微觀結(jié)構(gòu)中類似等軸晶粒的晶粒尺寸略大。在10s預(yù)熱的情況下，S12C低碳鋼板的平均晶粒尺寸從沒有預(yù)熱時的12.9μm增至14.8μm。沒有預(yù)熱的熱力影響區(qū)（TMAZ）變形結(jié)構(gòu)含大部分低角度邊界，而預(yù)熱的TMAZ含小部分低角度邊界。

（3）高頻感應(yīng)預(yù)熱可在焊接的攪拌區(qū)域內(nèi)形成更大范圍的接合界面，顯著提高粘接強(qiáng)度，且接合處的剪切力從8kN增加至12.4kN。接合面是通過插頭故障模式而不是界面失效模式斷裂。相比沒有預(yù)熱的焊接過程可減小摩擦熱。

刊名：Materials and Design

刊期：2013年第5期

作者：Y.F.Sun et al

編譯：趙喚