低碳鋼攪拌摩擦點(diǎn)焊工藝參數(shù)的優(yōu)化

攪拌摩擦點(diǎn)焊是一種新型焊接工藝，相比于電阻點(diǎn)焊，攪拌摩擦點(diǎn)焊具有許多優(yōu)點(diǎn)。但為了獲得更優(yōu)異的力學(xué)性能，應(yīng)用該技術(shù)時(shí)就必須對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。本文通過試驗(yàn)用來研究工藝參數(shù)之間的關(guān)系。

本研究采用的金屬基材是低碳鋼。在拉伸剪切破壞載荷試驗(yàn)中，參數(shù)選擇了旋轉(zhuǎn)速度、切入深度和停留時(shí)間這3個(gè)工藝參數(shù)，因?yàn)檫@3個(gè)工藝參數(shù)可決定摩擦點(diǎn)焊的粘接特性，并影響攪拌摩擦點(diǎn)焊中低碳鋼的拉伸剪切破壞載荷。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，開發(fā)了一個(gè)二階二次模型，用來預(yù)測低碳鋼摩擦攪拌點(diǎn)焊焊接接頭的搭接剪切拉伸強(qiáng)度。同時(shí)，從汽車低碳鋼攪拌摩擦點(diǎn)焊過程中獲得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)而得到了一種經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式，這種經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式被用來研究拉伸剪切破壞載荷和工藝參數(shù)之間的關(guān)系。

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，停留時(shí)間對(duì)拉伸剪切斷裂載荷（TSFL）的影響很大，其次是刀具的旋轉(zhuǎn)速度和切入深度。轉(zhuǎn)速與切入深度之間的相互作用效應(yīng)，使的切入深度與停留時(shí)間一樣，也具有顯著的拉伸剪切破壞力和破壞模式。在如下的焊接工藝條件下：工具的旋轉(zhuǎn)速度為1157r/min，切入深度為0.05mm，22s的停留時(shí)間，可以獲得15.67kN的最大拉伸剪切斷裂載荷。

刊名：Journal of Materials Research and Technology（英）

刊期：2015年第3期

作者：A.K.Lakshminarayanan et al

編譯：于雅靜