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2.4 本章小结 15
3 感应热源摩擦复合螺柱焊工艺试验 16
3.1 实验材料及条件 16
3.1.1 试验材料 16
3.1.2 试验设备 17
3.1.3 试验方法 18
3.2 感应热源摩擦复合螺柱焊工艺试验 19
3.2.1 实验方案 19
3.2.2 感应热源摩擦复合螺柱焊接工艺试验 19
3.2.3 实心螺柱与板材的感应摩擦复合焊接试验 19
3.2.4 空心螺柱与板材的感应热源摩擦复合焊接试验 21
3.2.5 空心螺柱与棒材的感应热源摩擦复合焊接试验 25
3.3 本章小结 27
4 组织及力学性能分析 28
4.1 试验设备 28
4.2 感应摩擦复合焊接接头组织分析 29
4.3 电镜扫描分析 31
4.4 拉伸试验 32
4.5 本章小结 33
结 论 34
展望 35
致 谢 36
参 考 文 献 37
附录 39
1 引言
1.1 选题意义及背景
与螺栓连接、铆接等相比，焊接技术有其自身特有的省材、快捷、加工方法简便、连接强度高等明显优势而在工业生产中被不断推广。焊接技术在螺柱连接方面有其推广价值和意义，螺柱焊接也是螺柱连接技术发展的必然趋势。
螺柱焊是将螺柱（也可以是杆、管或窄条）通过不同的焊接热源，对其端面和板材、筒体弧面或其他型体局部表面加热后加压焊合，此法由接触焊演变而来[1]。螺柱焊是快速焊接紧固件的一种方法，不仅效率高而且可以通过专用设备对接头质量进行有效的控制，能够得到全断面熔合的焊接接头，从而保证接头的导热性、导电性和接头强度。按工件位置的要求，可进行平焊、立焊或仰焊。在许多工业部门中螺柱焊已得到广泛应用[2]。
螺柱焊接是近年来发展迅速的一门新技术。80年代初，我国对螺柱焊还很陌生而现在很多行业的许多厂家都在成功地运用这项新技术。像冶金行业中的鞍钢、武钢、首钢等；机械制造行业中的大连重型机器厂、太原重型机器厂、沈阳变压器厂、大连起重机厂等；军工企业中像成都飞机公司、渤海造船厂、国营751七四厂、内蒙第一机械厂等；石油企业中的兰州炼油总厂、大庆石油机械厂等，以及建筑行业中北京建筑机械厂，北京新型建筑材料房屋公司，中国有色总公司的五建二公司等，都在应用这种新设备，新技术，代替部分手工电弧焊，使其在生产建设中发挥着应有的作用[3]。
电容储能螺柱焊和电弧螺柱焊的焊接接头易产生裂纹、气孔、焊偏、熔合不良等缺陷，因此迫切需要研究开发新型的焊接工艺来解决传统螺柱焊接工艺的缺点，提高螺柱焊接接头的性能。
复合热源摩擦螺柱焊创造性地把感应热源和摩擦热源进行复合用于螺柱焊中，采用先预热，焊接后逐步降温的方法实现固相焊接，有效地克服熔化焊中易产生的缺陷，复合热源螺柱焊接技术有广的发展前景[4]。
本课题通过不同直径的螺柱与板材或棒材的复合热源摩擦焊接试验，确定出最佳的工艺参数，同时通过分析宏观断口图片和金相图等，研究温度、转速、保护剂、螺柱有效直径等参数对接头质量的影响。
1.2 螺柱焊接技术的发展
1.2.1 国外螺柱焊接技术发展现状