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摘要本次试验主要针对45钢螺柱和6061铝合金，采用连续驱动摩擦焊进行焊接。通过静载单向静拉伸实验、微观组织分析和能谱分析，讨论钢螺柱-铝合金摩擦焊接性能。研究表明，45钢螺柱和6061铝合金具有良好的摩擦焊接性，焊接接头抗拉强度可接近铝合金母材，焊接接头在近缝区发生晶粒细化，在粘塑层发生一定程度的元素扩散。而且工件转速为1600r/min，摩擦压力为117.2MPa，摩擦时间为3s，顶锻压力为312.5MPa，顶锻压力文持时间为4s是最优工艺参数，此时得到的接头抗拉强度达到168.3MPa。22764
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关键词： 6061铝合金 45钢螺柱 异种金属 摩擦螺柱焊 工艺参数优化
毕业论文外文摘要
Title Steel stud-aluminum plate friction stud welding study
Abstract
For 45 steel stud and 6061 aluminum alloy，continuous drive friction welding technology was used for welding test.By means of static load static tensile test microstructure analysis and energy spectrum analysis,the welding property of dissimilar welded joints between 45 steel and 6061 aluminum alloy was discussed.The research indicates that there are good friction welding properties of dissimilar welded joints between 45 steel and 6061 aluminum alloy,and the strength of welded joint was higher than that of aluminum substrate;The grain refinement occurred near the welded joint,and a certain of degree of atomic diffusion took place in the viscoce-plastic layer ,forming a diffusion layer.The optimal process parameters are as follows:the workpiece speed is 1600r/min, friction pressure is 117.2MPa, the friction time is 3s, forging force is 312.5MPa,and upsetting maintenance time is 4s;And the joint tensile strength reached 168.3MPa.
Keywords 6061 Aluminum Alloy 45 Steel Stud Dissimilar Materials
Friction Stud Welding Optimization of Process Parameters
目 次
1 绪论 1
1.1 选题背景及意义 1
1.2 螺柱焊研究现状 1
1.2.1 电弧螺柱焊原理 1
1.2.2 螺柱焊的特点 3
1.2.3 电弧螺柱焊的缺点 3
1.3 钢与铝及铝合金的焊接 3
1.4 摩擦焊技术概述 4
1.4.1 摩擦焊原理 4
1.4.2 摩擦焊分类 5
1.4.3 连续驱动摩擦焊 5
1.4.4 摩擦焊在铝-钢异种材料焊接中的应用 7
1.5 主要内容 7
2 实验设备及材料 9
2.1 实验设备 9
2.1.1摩擦螺柱焊焊机 9
2.1.2 电子万能试验机 11
2.1.3 扫描电镜 12
2.2 实验用焊接材料 13
2.2.1 6061铝合金性能及应用 13
2.2.2 铝及铝合金的特性 14
2.2.3 45钢性能及应用 15
3 焊接工艺实验 17
3.1 工艺方案设计 17
3.2 焊接试验 17
3.3 静载单向静拉伸实验 25
3.4 金相实验 25
4 实验结果及分析讨论 26
4.1 试样的焊接收缩量 26
4.2 焊缝外观分析 27
4.3 拉伸实验结果分析 29
4.4 金相实验结果分析 30
4.5 元素种类与含量分析 32
结论 35
致谢 36
参考文献 37
1 绪论
1.1 选题背景及意义