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摘要本论文探讨了高熔点材料复合热源的搅拌摩擦焊工艺，采用了搅拌摩擦焊手段复合钨极氩弧热源和加热棒，利用陶瓷刀具对高熔点材料进行搅拌摩擦焊的实验，最终获得相对比较好的工艺参数，当搅拌棒的旋转速度为1000r/min，焊接速度为45mm/min，加热电流为30A，预热温度为200℃时，焊接接头成形良好，没有表面缺陷，并分析了母材的复合热源搅拌摩擦焊所获得的焊缝的外观、金相组织、显微硬度和抗拉强度等接头性能，得出使用复合热源进行焊接所获得焊接接头力学性能较好，并可以定量的降低其搅拌头的受损的研究成果。28247
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关键词 装甲钢 复合热源 搅拌摩擦焊 显微组织
毕业论文设计说明书外文摘要
Title The Study on TIG Assisted Friction Stir Welding of High Melting Point Materials
Abstract
A tungsten inert gas arc welding (TIG) and a pre-heating had been used to heat High Melting Point Materials during its friction stir welding. Using the friction stir welding head made of china. And several parameter have been designed. When the rotation of the mixing head speed of 1000 r/min, the welding speed of 45 mm/min, the heating current is 30A, preheating temperature is 200 ℃, we can find good weld forming with no surface defects. Under welding, its microstructure, microhardness and mechanical properties have been analyzed to evaluate the efficiency of welding. We can find that the hybrid heat not only makes the weld as strong as metal, but also it cuts down the wear of the tool.
Keywords 616 armor steel composite heat source friction stir welding microstructure phase
目 次
1 绪论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 搅拌摩擦焊的特点及发展 1
1.3 复合热源的研究发展与应用 3
1.4 复合热源搅拌摩擦焊技术的研究及发展 4
1.5 616钢的搅拌摩擦焊的焊接特性 5
1.6 课题研究的目标、内容及关键问题 6
2 试验材料与设备 8
2.1 焊接材料 8
2.2 焊接设备 8
3 复合热源焊接系统设计和焊接工艺参数设计 12
3.1 复合热源焊接系统设计12
3.2 焊接工艺参数设计及操作过程 14
4 焊缝宏观形貌分析 17
4.1 无加热棒时的宏观形貌分析 17
4.2 有加热棒时的宏观形貌分析 17
4.3 本章小结 20
5 焊缝质量分析 21
5.1 焊缝微观组织分析 21
5.2 焊缝显微硬度分析 25
5.3 焊缝抗拉强度分析 26
结论 30
致谢 31
参考文献32
1 绪论
1.1 课题研究背景
搅拌摩擦焊接（Friction Stir Welding,简称FSW）是在1991年由英国焊接研究所（TWI）年研发,开发用于焊接铝合金等低熔点焊接性较差的材料的一种固相连接技术[1]。相比于传统的熔焊，FSW焊接成本低，在焊接过程中，不需要填充焊丝、焊剂和保护气体；焊接接头的性能好，焊材所受的残余应力低；焊接接头通常所得为细晶组织，没有气孔、裂纹、夹渣等焊接缺陷；焊接过程安全性好，不会产生飞溅、辐射等危害焊工身体健康的有害物质[2]。因为这些优点，搅拌摩擦焊广泛应用于造船业、汽车制造业、航空航天、铁道车辆等行业[3]。尽管如此，由于FSW在焊接过程中提供的热量较低、搅拌头的材料耐磨性、耐高温达不到要求等原因，搅拌摩擦焊在高熔点材料焊接领域仍受到局限。特别是在工业生产中地位至关重要的钢材的焊接中，热量不足以及焊接过程中搅拌头的磨损等造成孔洞、沟槽等缺陷是FSW的致命问题。