Welding Technology Vol.48No.4Apr.2019•试验与研究・5文章编号：1002-025X(2019)04-0005-05 魏诗萌1.2，孙杨1.2，王福山1,2，杨鑫华1.2
粉底的原料(1.大连交通大学材料科学与工程学院，辽宁大连116028； 2.辽宁省轨道交通装备焊接与可靠性重点实验室，辽宁大 连116028)
摘要：针对搅拌摩擦焊稳定焊揍阶段，建止技；拌头旻力模型与有眼无分析模型，由计算结果可知，在稳定焊揍阶段，前行处搅拌头根部为杭拌头薄弱部位，在垂直于搅拌头舗线方向，正側而曼拉应力，背而旻压应力，分别为115.5,127.5MPa，若设计不当易从比处斯裂。在氏基菇上结合Ramberg-Osgood模型，采用应变-寿命(E-N)法，对梳拌头进行疣劳寿命估算。结果表明，在当前坪接工艺参数下，搅拌头疲劳摘环寿命为3.896x109次，可焊接6.48725x10'm，不会出现疲劳斯裂。结令实际生产中號拌头并未出现断裂这一现象，今后在搅拌头设计中应更多考虑搅拌头焊接时的粘着磨损现鑽。
关键词：旎拌摩擦焊；疲劳寿命；应变-寿命(E-N)法
中图分类号：TG161:TP15文献标志码：B
人工熊胆0前言
搅拌摩擦焊是一种新兴的材料加工方法，通过高速旋转的搅拌头与被焊接材料接触产生的摩擦热实现材料之间的连接。与需将被焊接材料熔化的弧焊相比，具有焊接温度低、焊后变形与残余应力小、焊接生产效率高、焊接时无飞溅等优点，近年来广泛应用于高速列车等铝合金结构的制造中。疲劳寿命是评价搅拌摩擦焊焊接结构使用性能重要指标之一，诸多学者对其进行了深入研究。目前，大部分搅拌摩擦焊均采用对接接头，若采用合理的工艺参数，焊接接头将具有很高的力学性能，特别是抗疲劳性能。刘红伟等人⑴对铝合金5A06搅拌摩擦焊接头的抗疲劳性能进行了试验研究，试验结果表明，焊后试样的抗拉强度最低能达母材的90%，最高可实现与母材同等强度。赵海洋⑵对2024-T4,5AO6-H112,6061-T6W及7075-T6铝合金试样进行了高周疲劳试验。发现铝合金的对接和搭接接头在应力比为0.5时的疲劳性能都优于应力比为0.1时的抗疲劳性能,
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收稿日期：2018-08-03
基金项目：辽宁省高校优秀人才支持计划(M—层次XLR201201)，大连交通大学研究生创新创业项目课题(C-2017-
15)而且铝合金材料的强度越高，其应力比影响越显著，且采用对接接头要比采用搭接接头的抗疲劳性能好。泵
输液恒温器
太空袋作为搅拌摩擦焊产热源头，搅拌头在焊接过程中受顶锻压力、焊接阻力等因素影响，其疲劳寿命成为制约搅拌头和焊接接头使用寿命的关键。但由于搅拌头在焊接过程中受力的复杂性与难追踪性，鲜有关于搅拌头受力对搅拌头焊接疲劳寿命影响的研究。为了研究搅拌头受力对其疲劳寿命的影响，目前大多利用有限元分析技术，结合试验数据与实际生产经验，对搅拌头疲劳寿命进行估算。Buffa等人⑶通过DEFORM-3D有限元软件建立FSW的三维模型，通过模拟以及试验得到的结果进行搅拌头受力及温度场的对比。姬书得等人⑷认为前进阻力周期性载荷幅值的大小是影响搅拌头疲劳寿命的重要因素，下压力有利于提高疲劳寿命；疲劳寿命随着前进阻力平均值及周期性载荷幅值的增加而减小。通过分析搅拌头稳定焊接阶段的搅拌头受力状态，建立了搅拌头静力学分析模型，结合Ramberg-Osgood模型与应变-寿命(E-N)法，完成对搅拌头疲劳寿命的估算，为搅拌头设计与使用寿命估算提供了有效参考。
1搅拌头受力模型的建立与简化
选取生产中常用的圆锥形搅拌针(图1)作为分
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