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西安市搅拌摩擦焊接和加工重点实验室是以西安建筑科技大学功能材料加工国家地方联合工程研究中心为依托，以材料成型与控制工程国家一流专业和材料加工工程省级重点学科为支撑，于2020年11月立项建立。
中国科学院金属研究所专利：一种提高铝-锆基非晶合金搅拌摩擦焊接头强度的方法
中国科学院金属研究所 专利 铝-锆基 非晶合金 搅拌摩擦 焊接头
2023/11/15
本发明提供了一种提高铝-锆基非晶合金搅拌摩擦焊接头强度的方法,根据不同的焊接工艺参数对焊接工具位置进行变换,并相应地调整前进侧材料和焊接工具轴线与焊缝距离,使焊缝两侧材料产生协调流变,从而使两种材料均匀混合,焊缝中不出现粗大非晶颗粒,并避免过热使非晶产生晶化或与铝发生化学反应,从而获得理想的焊缝组织与稳定的接头性能。
本实用新型涉及金属基复合材料和焊接领域,特别提供了一种由金属陶瓷与合金工具钢采用真空钎焊连接技术制备的复合式搅拌摩擦焊接工具,该焊接工具适用于颗粒增强金属基复合材料的搅拌摩擦焊接。所述焊接工具的轴肩和搅拌针采用高强耐磨金属陶瓷材料,而夹持端采用合金工具钢,焊接工具由两种材料通过真空钎焊连接构成。所述焊接工具用高强耐磨金属陶瓷材料是以陶瓷颗粒为增强相,以耐热金属合金为粘结相,通过粉末冶金真空烧结方法...
本发明涉及金属基复合材料和焊接领域,特别提供了一种由金属陶瓷与合金工具钢采用真空钎焊连接技术制备的复合式搅拌摩擦焊接工具,该焊接工具适用于颗粒增强金属基复合材料的搅拌摩擦焊接。所述焊接工具的轴肩和搅拌针采用高强耐磨金属陶瓷材料,而夹持端采用合金工具钢,焊接工具由两种材料通过真空钎焊连接构成。所述焊接工具用高强耐磨金属陶瓷材料是以陶瓷颗粒为增强相,以耐热金属合金为粘结相,通过粉末冶金真空烧结方法制备...
中国科学院金属研究所专利：一种预测铝合金搅拌摩擦焊接中未焊透与弱连接缺陷的方法
装配条件对2219铝合金搅拌摩擦焊接工艺的影响
不对中 微观组织 力学性能
2014/5/12
对2219铝合金搅拌摩擦焊接过程中容易出现的对接间隙、搅拌头与对接界面不对中等装配条件进行研究,并对接头的微观组织和力学性能进行分析。结果表明:在转速800r/min、焊速200mm/min、轴肩下压量0.3mm的优化参数下,接头抗拉强度随对接间隙的增加而降低,当对接间隙达到0.5mm时,接头拉伸性能显著降低;随着搅拌头偏移对接界面距离的增加,接头拉伸性能逐渐降低,但不同偏移方向有所差别,当偏移距...
在不同的搅拌头转速及焊接速度下, 对2 mm厚AlCuLi合金进行了搅拌摩擦焊接. 结果表明, 焊核区由细小等轴再结晶晶粒组成. 随搅拌头转速增加, 晶粒尺寸逐渐增加; 随焊接速度增加, 晶粒尺寸略有减小. TEM分析表明, 焊核区的析出相大部分溶解, 在随后的冷却过程中形成粗大的析出相, 而在热影响区析出大量的粗大平衡相. 在较低的焊接速度(80 mm/min)下, 接头在热影响区的硬度最低点发...
厚板铝合金搅拌摩擦焊接头不同状态微观组织与力学性能
搅拌摩擦焊接 厚板铝合金 接头
2009/7/3
对14 mm厚2219--O铝合金板进行了搅拌摩擦焊接, 研究了无缺陷、有缺陷和经焊后热处理的接头分层切片的微观组织、力学性能和断裂方式. 结果表明: 无缺陷接头的抗拉强度σb和屈服强度σ0.2分别从上部的160.8和96.8 MPa下降至底部的146和86 MPa; 有缺陷接头的σb和σ0.2分别从上部的132.9和94 MPa下降至底部的126和78.8 MPa; 经焊后热处理的试样中部的σb...
焊后热处理工艺和背部二次焊接对搅拌摩擦焊接7075--T651铝合金性能的影响
搅拌摩擦焊接 铝合金 固溶 力学性能
2008/3/13
对8 mm厚7075-T651铝合金轧制板进行了搅拌摩擦焊接，重点研究了焊后热处理工艺和背部二次焊接对焊头性能的影响。结果表明，焊接态接头致密没有缺陷，焊头强度约为母材的71%。焊头T6热处理后，出现由锯齿形裂纹和微孔组成的“S”线。随着固溶温度的升高，“S”线愈加明显，并伴有晶粒异常长大现象。热处理后焊头硬度明显提高，但强度和延伸率显著下降，这是由于裂纹沿“S”线产生和扩展所致。在焊态样品背面进...
轴向载荷变化对搅拌摩擦焊接过程中材料变形和温度分布的影响
搅拌摩擦焊接 完全热力耦合模型 有限元法
2007/12/28
采用完全热力耦合模型分析轴向载荷变化对搅拌摩擦焊接过程的影响, 发现较低的轴向载荷会导致搅拌摩擦焊接无法完成. 搅拌摩擦焊接构件上表面材料由于受到搅拌针和肩台旋转的作用, 导致上表面材料变形程度较下表面高, 材料沿焊缝中心线的变形并非严格对称, 前进侧材料的变形程度较后退侧高, 搅拌头轴向载荷的增加会减弱这种不对称性. 搅拌摩擦焊接过程中的最高温度随轴向载荷的增加而增加,且搅拌头轴向载荷的增加会促...
搅拌摩擦焊接 Al-Li合金接头的微观组织及力学性能
搅拌摩擦焊
锥形带螺纹搅拌头
2007/11/8
文章摘要：
采用锥形带螺纹搅拌头搅拌摩擦焊接5 mm厚的Al-Li合金轧制板材, 并对接头组织、力学性能及断裂特性进行了研究. 结果表明, 焊核区组织发生动态再结晶, 形成细小的等轴晶晶粒, 在等轴晶的晶界处析出大量的偏析相. 热影响区组织发生回复和粗化反应, 形成粗大的棒状回复晶粒; 热机影响区组织发生弯曲变形, 但整体上仍保留带状组织形貌, 前进侧热机影响区组织变形程度高于...
对2mm厚的01420铝锂合金薄板实现了搅拌摩擦焊接(FSW),分析焊接接头的微观组织形态,研究焊接工艺参数对搅拌摩擦焊接接头成型和接头性能的影响,并与氩弧焊接接头性能相比较。结果表明,当工艺参数选取得当时,焊缝成型较好,表面光洁,焊接接头的强度可达到母材强度的77%,接头的弯曲角可达到180°,均高于氩弧焊接接头。
搅拌摩擦焊接中压紧力的变化对焊接过程的影响
搅拌摩擦焊接 有限元 材料流动 等效塑性应变
2004/12/23
使用基于固体力学的有限元方法模拟了不同压紧力作用下,搅拌摩擦焊接过程中焊接构件材料的三维流动过程。作为搅拌摩擦焊接工艺的重要参数,压紧力的变化会影响到搅拌摩擦焊接中靠近焊缝中心线材料的流动情况。在搅拌摩擦焊接工艺当中,材料的等效塑性应变可以对应于焊接构件的微结构分布情况。压紧力的变化仅仅会影响搅拌区内的等效塑性应变分布,并且在搅拌区内,压紧力的变化和等效塑性应变的变化具有准线性的关系。
采用搅拌摩擦焊方法对8mm厚的2014Al合金进行了焊接,焊后对接头的微观组织和力学性能及断裂特性进行了分析。研究结果表明,焊核区和轴肩影响区由细小的等轴再结晶组织构成;热机影响区受机械和热的双重作用组织发生了较大程度的变形,在热循环的作用下发生回复反应;热影响区仅受热循环的作用,组织稍微有粗化现象。力学试验表明:焊接速度为150mm/min时,接头的抗拉强度可以达到361MPa,为母材的78%,...