搅拌摩擦焊接过程振动与受力特征分析(2)

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2.2.4 振动检测装置...8

2.2.5 扭矩检测装置...9

2.2.6 前进阻力检测装置 10

2.3 试验方案.11

2.3.1 实验工具准备.11

2.3.2 试验前准备.12

2.3.3 焊接工艺参数选择 13

2.3.4 焊接接头质量分析实验14

2.4 本章总结.15

第三章焊接结果分析.16

3.1 引言. 16

3.2 结果分析.16

3.2.1 扭矩信号分析.16

3.2.2 前进阻力信号分析 17

3.2.3 焊缝表面成型.19

3.2.4 焊接金相. 19

3.3 振动图谱与焊接质量的分析... 22

3.4 焊缝硬度.24

3.5 拉伸断口形貌 25

3.6 本章小结.26

第四章结论..27

致谢..29

参考文献 30
第一章绪论1.1 课题的背景与意义焊接技术是 19世纪末 20世纪初发展起来的一种重要的金属加工工艺，最初弧焊和氧燃气焊被金匠应用在金属锻焊工艺中，后来出现了电阻焊。20 世纪早期，由于当时世界大战，军用产品需求急剧上升，焊接工艺得到了研究和发展出现了许多手工电弧焊，源:自;751'-论.文,网·www.751com.cn/ 气体保护焊以及其他各种新型焊接方法。当下，由于工业的飞速发展，德国目前已提出工业 4.0的战略计划，这必将带动整个工业自动化的发展，尤其在机械制造和电气工程领域，同时对焊接自动化的发展提出了一定的期望。目前，焊接技术的研究现状与发展趋势也是日新月异。焊接，是以高温加热，或高压的方式接合金属的制造技术，分为熔焊，压焊以及钎焊，在传统的压力焊的基础上的搅拌摩擦焊是目前新兴的焊接技术，也是国内外研究的热点。搅拌摩擦焊技术是 1991 年英国焊接所研究所发明，取得专利保护的新型连接技术[1]。这种摩擦焊方式归类为压力焊，是材料在低于熔点的情况下实现原子间结合，基于这项技术在制造成本，焊接质量等方面的诸多优越性，搅拌摩擦焊受到密切关注和支持，不管是在国内还是国外[2]。成为一种可以代替某些电弧焊方式，焊接铝镁合金的新型方法。同时也是世界焊接技术发展史上，自发明到工业化应用，时间跨度最短和发展最快的一项的固相连接新技术。
从 1997 年以来，有关搅拌摩擦焊的研究，大概每年有 100到 200多种专利发明。早期搅拌摩擦焊得到推广运用，是因为可以用来焊接一部分铝合金，这部分铝合金对于熔焊来说焊接性比较差的高强铝合金（例如2xxx 系列和7xxx 系列），然而现在，搅拌摩擦焊也取代了熔焊来焊接其他牌号的铝合金，例如 5xxx 系列和 6xxx 系列，这两个系列铝合金也是可熔焊的。搅拌摩擦焊与焊接质量之间的联系可以从工艺，设备，以及焊接过程等多角度方面来研究，不断获得高质量接头和更为优越的搅拌摩擦焊工艺。从搅拌摩擦焊接过程中，伴随着的振动情况以及搅拌针的前进阻力入手，发现振动规律并描绘出振动特征图谱，对比各种振动规律下的焊接接头的成型，以及接头质量的好坏来研究焊接过程振动与焊接质量之间的关系。1.2 搅拌摩擦焊1.2.1 搅拌摩擦焊原理作为一种新型固相连接方式，搅拌摩擦焊接过程中，金属材料不会出现熔化现象，因此与传统的熔化焊相比，焊接过程中很少出现气孔、裂纹等缺陷，相对熔化焊来说，搅拌摩擦焊所需要的热输入量也较小，工作环境较好，是一种较绿色无污染的焊接方式。