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盐城工业职业技术学院
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王淼李天景
1引言
6061铝合金是一种可热处理强化的铝合金，由于其优越的 力学性能和腐蚀性能，广泛应用于汽车、航空工业。然而传统熔 化焊对铝合金焊接热裂纹的几率非常大。近年发展起来的搅拌 摩擦焊(FSW )是一种固相焊接技术，适用于铝合金的焊接。对于 6061铝合金的搅拌摩擦焊，目前大多数研究都集中在焊缝组织 演化以及力学性能上，对焊缝缺陷的研究并不多见。然而由于焊 接缺陷的存在，焊缝组织并不能够完全决定接头强度，对于铝合 金的搅拌摩擦焊接头进行拉伸时，断裂往往发生在焊缝缺陷处, 因此研究焊缝缺陷的种类及其形成原因对铝合金的搅拌摩擦焊 工艺参数的调整有重要指导意义。
煎蛋锅2实验材料和设备
焊接母材为300mm X 150mm X 4m m 的6061错合金板。焊接设备是FSW -3LM -002型龙门式搅拌摩擦焊机。搅拌针 形状为螺锥形，尺寸为：轴肩半径8mm ，搅拌针半径2mm ，针长 3.8mm 〇
3缺陷分析3.1飞边缺陷
图1为FSW 焊缝的飞边缺陷，这种缺陷的产生往往是焊接 头下压量过大造成的。焊接头下压量过大使得下压力增加，轴肩 与母材的表面摩擦加剧，形成大量的摩擦热，形成的热塑性材料 较多，过多的热塑性材料从轴肩两侧挤出，冷却后形成锯齿状的 飞边缺陷。实验中下压量不超过〇.2mm ，得到的焊缝基本不存在 飞边缺陷。
图1飞边缺陷
3.2裂纹缺陷
图2为FSW 焊缝裂纹缺陷，裂纹通常是因为搅拌加工的参 数选取不当，即转速与行进速度比值过小，热输人量在金属表层 积累不够；另外搅拌头下压量过小也会加剧接头表面开裂的倾 向。
图2裂纹缺陷
3.3隧道型孔洞缺陷
图3为FSW 焊缝“隧道型”孔洞缺陷，“隧道型”孔洞一般从 焊接开始端沿着焊缝一直延伸到焊接末端。产生“隧道型”孔洞 的一个很重要的因素是加工参数选取的不合理，即搅拌头转速 过慢或行进速度过快，导致焊接区热输人不足，焊缝底部金属流 动性变差，后退侧的塑性金属未能及时填充前进侧的空缺，最终 留下这种孔洞。
4小结
FSW 接头的缺陷主要是由外部缺陷与内部缺陷组成，其形
成原因是工艺选择不当，致使接头内热输人不够。产生缺陷的工 艺因素有：
(1) 焊接头下压力过小；(2) 搅拌头旋转速度过慢；(3) 搅拌头行进速度过快。参考文献：
加工助剂acr[1JMASAMI S . A Japanese perspective on the use of aluminum
石墨烯设备alloys in the automotive sector [J ], Materials Science Forum , 2006,
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[2]范子杰，桂良进，苏瑞意•汽车轻量化技术的研究与进展|J ]. 汽车安全与节能学报,2014,5(1):1〜16.
课题项目：1•盐城工业职业技术学院2017年校级科研课题立项 (课题编号：ygyl 704) 2. 2017年盐城市工程技术研究中心立项 (课题编号:YC 2017137)
2018年第6期
河•此表奶
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