填充式攪拌摩擦焊替代傳統(tǒng)連接技術(shù)

為減輕汽車質(zhì)量、提高焊接性能和節(jié)約資源，鋁合金等其它輕質(zhì)材料在汽車行業(yè)上的應用越來越廣泛。電阻點焊和傳統(tǒng)鉚接是目前應用最為廣泛的連接技術(shù)，但是由于這兩種連接技術(shù)的操作要求高、生產(chǎn)效率低，尤其是鉚接，需要進行鉆孔、清除毛刺、連接件插入和進行緊固等操作，因此無法適應新型輕質(zhì)材料的要求。而填充式攪拌摩擦焊在連接過程中不需要使用連接材料，這樣在連接過程中不會增加結(jié)構(gòu)質(zhì)量。由于填充式攪拌摩擦焊不存在材料的液化和固化，也不會導致連接處材料的力學性能降低，且連接表面具有良好的粗糙度，因此可以考慮利用該種連接技術(shù)替代電阻點焊和傳統(tǒng)鉚接。

選擇1.27mm厚的AA7075-T6高強度鋁合金板件和1.6mm厚的AA2024-T3高強度鋁合金板件，板件長、寬均為135mm和38mm。兩種不同材料的板件前者用來制造加強肋試樣，后者用來制造沖壓覆蓋件試樣。采用日本川崎重工的填充式攪拌摩擦焊接機器人系統(tǒng)進行試樣的連接。參照美國材料與試驗協(xié)會制定的靜態(tài)拉伸試驗、搭接剪切試驗和疲勞試驗標準對制造的焊接試樣進行焊接性能測試，同時對該試樣的橫截面進行金相分析和顯微硬度測試。結(jié)果顯示：填充式攪拌摩擦焊靜態(tài)拉伸試驗中試樣承受的平均極限載荷為1.748kN，標準差為0.075kN；搭接剪切試驗中試樣承受的平均極限載荷為6.329kN，標準差為0.139kN。這兩種試驗中填充式攪拌摩擦焊的數(shù)值均高于電阻點焊和傳統(tǒng)鉚接，且具有較高的疲勞壽命。

Enkhsaikhan Boldsaikhan etal.SAE2016-01-2130.

編譯：李臣