5052铝合金薄板搅拌摩擦焊工艺

搅拌摩擦焊工艺流程
《搅拌摩擦焊工艺流程》
搅拌摩擦焊是一种先进的固态焊接工艺，它通过在金属材料接触面上施加轴向力和旋转摩擦热量的方式来实现材料的固态连接。

这种工艺不需要填充材料，避免了传统的熔化焊接中出现的气孔和裂纹等缺陷，因此具有焊接接头强度高、焊接速度快、焊接质量稳定的优点。

搅拌摩擦焊的工艺流程一般包括以下几个步骤：
1. 准备工作：首先需要准备好待焊接的金属材料，确保表面清洁并且没有油污和氧化物。

同时还需要准备好搅拌摩擦焊设备，包括摩擦焊头和加工台等。

2. 对接材料：将待焊接的金属材料对接在一起，并设置合适的摩擦焊头位置和压力，以确保焊接接头的质量。

3. 开始摩擦热：启动设备，让摩擦焊头在两块金属材料的接触面上旋转摩擦，产生摩擦热。

同时施加轴向力，将两块金属材料紧密接触在一起。

4. 搅拌连接：在摩擦热的作用下，金属材料表面开始软化，搅拌摩擦焊头开始向两块材料之间折叠，将材料的粒子分布重新整合，实现固态连接。

5. 冷却固化：当搅拌连接完成后，停止摩擦热和轴向力，让焊
接接头自然冷却，使焊接接头固化并达到理想的焊接强度。

通过以上步骤，搅拌摩擦焊工艺可以实现金属材料的固态连接，无需添加额外材料，焊接接头的质量和性能更加稳定可靠。

在航空航天、汽车制造和核工业等领域，搅拌摩擦焊已经得到广泛应用，并展现出了巨大的潜力和市场价值。

铝合金厚板搅拌摩擦焊焊接工艺研究张笑毛晓发布时间：2023-07-18T02:56:32.701Z 来源：《中国科技信息》2023年9期作者：张笑毛晓[导读] 近几年来，我国的高速铁路事业取得了长足的进步，并成功走向世界。

随着我国城市轨道交通等城市轨道交通工具对车辆轻量化的需求，铝合金车体正逐渐被采用。

由于高速列车运行中严酷的条件和高速运行的特点，对承载部件的性能要求越来越高。

焊接接头的抗疲劳性能是高铁列车安全可靠运行的重要保证。

本文就铝合金厚板搅拌摩擦焊焊接工艺展开分析。

中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛 266100摘要：近几年来，我国的高速铁路事业取得了长足的进步，并成功走向世界。

随着我国城市轨道交通等城市轨道交通工具对车辆轻量化的需求，铝合金车体正逐渐被采用。

由于高速列车运行中严酷的条件和高速运行的特点，对承载部件的性能要求越来越高。

焊接接头的抗疲劳性能是高铁列车安全可靠运行的重要保证。

本文就铝合金厚板搅拌摩擦焊焊接工艺展开分析。

关键词：焊接工艺；铝合金厚板；搅拌摩擦焊在新的时代，市场竞争越来越激烈，社会需求也在不断改变，因此，既要保证产品的质量，又要保证安全性，同时兼顾节能与环保，既要提高速度又要提高效率，这就成了交通运输业的新目标。

要达到这个目的，必须在材料上有所突破。

铝与铝合金相比，具有比强度高、耐腐蚀性能好等明显优势。

这些产品所占的比重不断增加，已经成为船舶和航空航天等交通工业的首选产品。

铝合金板材的应用范围越来越广，尤其是在航空、航天等领域。

对运载工具的自重要求越轻越好，以降低运载量。

在此，可充分显示出厚铝板材的优越性。

在A340飞机的生产过程中，所用到的结构构件中，大约有80%是铝合金，而另有50%是铝合金厚板材。

采用大尺寸铝合金薄片，不但不会影响飞机的承载力，而且还会使飞机的自重大幅下降，因此可以减少燃料消耗，提高经济效益，并为飞行器的其它用途创造了良好的条件。

铝合金厚板的应用并不局限于上述产业。

5052铝合金材料及其焊接特点2014-07-28牟泊仰铝百度亲，晚上好！此时您已经迷离在梦境的边缘又拿起手机来查看铝百度是否更新了吗？今天又是魔幻一周的开始，您是否是这种表情呢？生活就是如此这般，平平淡淡，就如那些常见的铝合金一样，比如之前说的6061，再比如今天小编要为大家谈的5052一样。

5052铝合金是5xxx系合金中的典型合金，Mg含量在2.2%～2.8%之间，属于低Mg、热处理不可强化铝合金，具有中等强度、良好的耐蚀性、焊接性和易于加工成形等特点。

合金退火状态塑性好，加工硬化率高，因而在硬状态时塑性低。

热轧板材后，合金在冷加工率为50%时，再结晶温度约为288℃。

合金中Mg是唯一的强化元素，有一定的固溶强化作用，且使合金的加工硬化率提高，合金能获得较明显的应变强化。

5052合金由于具有优良的成型性能、抗蚀性、可焊性、疲劳强度，常被用作装饰面板材料。

随着机械、汽车等相关行业的发展，5052铝合金板材的需求量越来越大，其研究主要集中在合金焊接工艺方面。

现在我们来看看5052铝合金具有的铝镁合金焊接特点：A.强的还原能力。

铝和氧的亲合力很强，铝在空气中极易与氧化合生成致密结实的A1203薄膜，膜厚约0.1μm; A1203的熔点高达2050℃，远远高于铝及铝合金的熔点(500一600 ℃ )。

在焊接过程中，氧化膜会阻碍金属之间的良好结合，易造成夹渣。

氧化铝膜还会吸附水分，焊接时会促使焊缝生成气孔。

B.较高的热导率和比热容。

铝及铝合金的热导率和比热容均为碳素钢和低合金钢的两倍多，在焊接过程中，大量的热量被迅速传导到基体金属内部，因而焊接铝及铝合金时，热量除消耗于熔化金属外，更多的无谓消耗于金属其他部位。

C.热裂倾向大。

铝的线膨胀系数约为22.9 x 10-6/ ℃，铁为11.7 x10-6/ ℃ ,铝及铝合金的线膨胀系数约为碳素钢和低合金钢的两倍。

铝凝固时的体积收缩率较大，达6.5 %，而铁为3.5 %，因而铝及铝合金焊接时容易产生缩孔、缩松、热裂纹及较高的内应力。

搅拌摩擦焊工艺搅拌摩擦焊（Friction Stir Welding，简称FSW）是一种无焊接熔化的固态焊接技术，由英国剑桥大学的Thomas W. Thomas于1991年首次提出。

相比传统的熔化焊接方法，搅拌摩擦焊具有许多优点，如焊接强度高、焊缝外观美观等，因此在航空航天、汽车制造等领域得到了广泛应用。

搅拌摩擦焊的工艺流程相对简单，主要包括预装夹紧、搅拌摩擦焊接和冷却三个阶段。

首先，需要将两个待焊接的工件通过夹具夹紧，以确保焊接过程中的稳定性。

然后，通过高速旋转的搅拌钎具将焊接面加热至软化温度，同时施加一定的压力。

搅拌钎具的旋转和推进运动将焊接面上的金属材料搅拌在一起，从而实现焊接。

最后，待焊接的区域冷却后，焊缝形成，焊接过程完毕。

搅拌摩擦焊的工艺特点主要包括以下几个方面：1. 无熔化：搅拌摩擦焊是一种固态焊接方法，焊接过程中不产生熔化现象，避免了传统焊接方法中可能产生的气孔、夹杂物等缺陷，提高了焊缝的质量。

2. 焊接强度高：搅拌摩擦焊焊接产生的焊缝表面光滑，焊缝强度高，可以达到甚至超过基材的强度。

3. 焊接速度快：搅拌摩擦焊的焊接速度通常较快，可以在短时间内完成大面积焊接，提高了生产效率。

4. 适用性广：搅拌摩擦焊适用于多种金属材料的焊接，包括铝合金、镁合金、钛合金等，具有较好的通用性。

5. 环保节能：搅拌摩擦焊过程中不需要额外的填充材料和保护气体，无烟尘产生，减少了对环境的污染，同时节约了能源。

搅拌摩擦焊工艺在航空航天、汽车制造等领域得到了广泛应用。

例如，航空航天领域的发动机和机身结构常采用铝合金材料进行制造，而搅拌摩擦焊可以有效地实现铝合金的焊接，提高了零部件的性能和可靠性。

汽车制造领域中，搅拌摩擦焊可以用于车身结构、悬挂系统等部件的焊接，提高了汽车的安全性和耐久性。

尽管搅拌摩擦焊具有许多优点，但也存在一些挑战和局限性。

首先，搅拌摩擦焊的设备成本较高，需要专门的设备来实现焊接。

其次，对于某些材料，如高碳钢、不锈钢等，搅拌摩擦焊效果不理想，难以实现高质量的焊接。

铝合金搅拌摩擦焊工艺铝合金搅拌摩擦焊是一种先进的焊接技术，具有高效、节能、环保等优点。

本文将详细介绍铝合金搅拌摩擦焊工艺的各个环节，帮助读者更好地了解这一技术。

一、焊接准备在进行铝合金搅拌摩擦焊之前，需要进行充分的焊接准备。

这包括检查工件表面的油污、锈迹等杂质，确保工件表面干净整洁。

同时，需要准备好搅拌头、焊机、夹具等焊接工具，并对工具进行必要的检查和调整。

二、装配铝合金搅拌摩擦焊的装配过程需要严格按照工艺要求进行。

首先，要将工件放置在夹具中，确保工件的位置和角度正确。

然后，根据焊接工艺要求，选择合适的搅拌头，并将其插入到工件中。

在装配过程中，需要保证搅拌头的稳定性和准确性，避免出现偏移或倾斜现象。

三、搅拌头插入搅拌头的插入是铝合金搅拌摩擦焊的关键步骤之一。

在插入过程中，需要控制好搅拌头的插入深度和角度，确保其与工件表面紧密贴合。

同时，要避免搅拌头与工件表面产生过大的摩擦力，以免造成工件表面损伤或搅拌头损坏。

四、搅拌摩擦在进行搅拌摩擦时，需要控制好搅拌头的旋转速度和压力，使焊缝处的材料充分流动和混合。

同时，要控制好焊接温度，避免出现过热或冷却不均匀现象。

在搅拌摩擦过程中，还需要注意搅拌头的磨损情况，及时更换磨损严重的搅拌头。

五、焊接过程控制铝合金搅拌摩擦焊的过程控制是保证焊接质量的关键。

在焊接过程中，需要实时监测焊接温度、压力、旋转速度等参数，并根据实际情况进行调整。

同时，要严格控制焊接时间，确保焊缝处的材料充分熔化和混合。

在焊接过程中，还需要注意防止外部因素对焊接质量的影响，如振动、污染等。

六、焊后处理铝合金搅拌摩擦焊完成后，需要进行必要的焊后处理。

这包括对焊缝进行冷却、去除焊渣、对焊缝进行修整等。

在冷却过程中，要控制好冷却时间和方式，避免出现裂纹等现象。

同时，需要去除焊缝表面的焊渣和氧化物，修整焊缝的形状和尺寸，使其符合工艺要求。

七、质量检测质量检测是保证铝合金搅拌摩擦焊接质量的必要环节。

检测内容包括外观检测、无损检测、力学性能检测等。

搅拌摩擦焊焊接过程
搅拌摩擦焊，也被称为摩擦搅拌焊，是一种通过机械振动摩擦加热并混合金属来进行焊接的技术。

它是一种高效、可靠、环保的焊接方式，广泛应用于航空、汽车、铁路、造船等领域。

搅拌摩擦焊的具体过程是这样的：首先，将待焊接的两个金属板材用夹具紧密压在一起，并用力使其产生摩擦。

然后，利用机械勾绞器在焊接面上施加晶界剪切力，使金属表面产生摩擦热，并将热能沿着焊缝方向传递。

这时，增温的金属开始在摩擦力的作用下熔化，并与另一块金属表面发生混合，形成强劲的焊缝，焊接就完成了。

相对传统的焊接方式，搅拌摩擦焊具有许多优点。

首先，焊接过程中没有明火，不会产生有害气体和废气。

其次，焊接速度快，一般只需要几秒钟就可以完成。

此外，搅拌摩擦焊对于不同种类的材料都有较好的适应性，可以焊接不同种类的金属，如铝合金、镁合金、钛合金等。

关于搅拌摩擦焊的操作要点，有以下几点需要注意。

首先，夹紧力应该处于适当状态，太大会导致材料破裂，太小则会使焊接质量下降。

其次，晶界剪切力需要适度，过大可能会形成多层焊缝，过小则可能会形成未完全熔化的表面。

最后，处理焊缝部位，去除氧化物和其他杂质是保证焊接质量的关键。

总的来说，搅拌摩擦焊是一种高效可靠的新型焊接技术，具有广泛的应用前景。

正确掌握其操作要点，将有助于提高焊接质量，并为相关领域的发展贡献力量。

铝合金搅拌摩擦焊工艺-回复铝合金搅拌摩擦焊工艺- 实现材料的高质量连接引言：铝合金是一种常用的轻质金属材料，具有优良的导热性、强度和耐腐蚀性。

在制造行业中，铝合金的应用越来越广泛，但如何高效地连接铝合金成为一个关键问题。

在铝合金的焊接方法中，搅拌摩擦焊技术因其特殊的优点而备受关注。

本文将一步一步地介绍铝合金搅拌摩擦焊工艺，以及其关键步骤和优势。

第一部分：搅拌摩擦焊的原理和过程搅拌摩擦焊是一种通过搅拌和摩擦热来实现材料结合的焊接方法。

其过程中，焊接头两侧的铝合金被高速旋转的锥形工具搅拌并加热，随着摩擦的增加，金属温度升高，导致其柔韧性增加。

当达到一定的温度时，焊接头被渐渐挤压，使得金属层之间发生冷焊结合。

同时，由于搅拌的缘故，焊接头中的金属颗粒得到细化，从而提高了焊接接头的强度和密实性。

第二部分：铝合金搅拌摩擦焊工艺步骤1. 材料准备：选择合适的铝合金材料，并确保其表面清洁和无油污。

2. 设计焊接接头：确定焊接接头的几何形状和尺寸，以及焊接参数。

3. 定位和装夹：将两个要焊接的铝合金零件放置在焊接设备上，并通过合适的夹具进行固定。

4. 焊接温度和力控制：根据材料性质和焊接要求，设定合适的旋转速度和下压力。

5. 开始搅拌：启动设备，使工具开始旋转并加热焊接区域，同时向下施加一定的压力。

6. 加热和搅拌：搅拌头的高速旋转和下压力会加热金属，并使其产生塑性变形，从而实现冷焊结合。

7. 结束焊接：在达到焊接要求后，停止旋转和施加压力，留出一定的冷却时间。

8. 检测和质量控制：使用非破坏性和破坏性测试方法来检测焊接接头的质量，确保其达到要求。

第三部分：铝合金搅拌摩擦焊的优势1. 高质量：搅拌摩擦焊可以消除气孔、热裂纹等焊接缺陷，实现金属材料的高质量连接。

2. 高效率：相较于传统的焊接方法，搅拌摩擦焊不需要额外的填充材料和气体保护，节省了时间和成本。

3. 环保：搅拌摩擦焊过程中无需使用焊接剂或保护气体，减少了对环境的污染。

铝合金厚板搅拌摩擦焊焊接工艺研究摘要：近年来我国高速铁路事业迅猛发展，并成功走向世界。

由于铝合金材料诸多优点，以及轨道交通车辆轻量化的设计需求，使得铝合金结构车体在城轨、地铁等城市轨道车辆上的应用逐步推广。

高速列车比较恶劣的环境，更高的速度，对于承载部件提出了更高的要求，焊接接头的抗疲劳性能很大程度上决定了高速列车车体运行的安全可靠性。

而车钩面板一类的厚板焊接，一直是铝合金焊接一个重要的技术难题，MIG手工焊或者MIG自动焊始终绕不过多层多道焊，焊接接头由于重复加热，导致接头性能不稳定。

关键词：铝合金厚板；搅拌由于搅拌摩擦焊(FSW)技术相比较于传统的熔化焊有较多的优势，已经在国内航天、军工等铝合金焊接领域得到了很好的应用，并取得了较好的效果。

而国内轨道车辆相关公司也开始逐步在城铁车辆的地板等薄板上进行了应用，厚板应用也在逐步验证使用。

搅拌摩擦焊的焊接工艺关键点是首先根据板材情况选用合适的搅拌头形状和搅拌针长度，其次通过调整焊接参数来避免S线、隧道等缺陷。

本文以高速列车常用材质6005A-T6的挤压型材车钩面板为研究对象，验证FSW焊接方式对厚板进行焊接，通过优化焊接工艺，可以完全避免类似“S”曲线的重大缺陷，获得更优的接头性能，为铝合金轨道列车关键部件生产提供参考。

1 试验材料及方法试验材料为18mm厚的6005A-T6的铝合金挤压型材，为Al-Mg-Si系合金。

型材长度为500mm。

焊丝为ER5087,规格为Φ1.2mm, 化学成分见表1。

搅拌摩擦焊所用搅拌头尺寸为17.8mm。

表1 铝合金型材及焊丝化学成分(质量分数,%)为常见车钩面板样式。

搅拌摩擦焊所用型材为无坡口形式，MIG焊接型材为单V型坡口形式，坡口角度为70°,钝边长度为2mm。

FSW焊接采用ESAB Gantry 4U搅拌摩擦焊接机器人进行焊接，MIG焊接采用IGM机器人配合Fronius焊接电源进行自动焊接。

(1)试验方法。

5052铝板焊接工艺5052铝板焊接工艺是指使用5052铝板进行焊接时所采用的一系列工艺和方法。

5052铝板是一种常见的铝合金材料，具有良好的耐腐蚀性、可塑性和可焊性，广泛应用于航空航天、汽车制造、船舶建造等领域。

5052铝板的焊接工艺主要包括预处理、焊接设备选择、焊接参数确定、焊接操作和后处理等几个环节。

首先，在进行5052铝板焊接之前，需要对铝板进行预处理，包括清洗、除氧化层和除油污等工序，以保证焊接接头的质量。

在选择焊接设备时，需要考虑到焊接材料的类型、厚度和焊接要求等因素。

对于5052铝板的焊接，常用的焊接方法有氩弧焊、激光焊和电阻焊等。

根据具体的焊接需求，选择合适的焊接设备可以提高焊接质量和效率。

确定焊接参数是保证焊接质量的关键步骤。

焊接参数包括焊接电流、焊接电压、焊接速度和焊接角度等。

这些参数的合理设定需要根据5052铝板的材料特性和焊接接头的要求来确定。

一般来说，焊接电流和电压的设置应根据焊接接头的厚度和焊缝的宽度来确定，焊接速度和角度的选择则应根据焊接接头的形状和位置来确定。

在进行5052铝板的焊接操作时，需要注意以下几点。

首先，焊接区域要保持干燥和清洁，以避免杂质和气体对焊接质量的影响。

其次，焊接电流和电压要平稳，避免出现过高或过低的情况，以免造成焊接缺陷。

同时，焊接速度和角度要适当控制，保证焊接接头的牢固性和美观度。

焊接完成后，还需要进行后处理工作。

主要包括清洁焊接区域、打磨焊接接头和进行焊后热处理等。

清洁焊接区域可以去除焊接过程中产生的氧化物和污染物，提高焊接接头的质量。

打磨焊接接头可以消除焊接痕迹和提高焊接接头的外观。

焊后热处理可以减轻焊接接头的应力和改善其力学性能。

5052铝板焊接工艺是一项复杂而重要的技术活动。

合理的预处理、适当的焊接设备选择、合理的焊接参数设定、规范的焊接操作和完善的后处理工作是保证5052铝板焊接质量的关键。

只有掌握了正确的焊接工艺，才能确保5052铝板焊接接头的质量和可靠性，为各行各业的应用提供良好的支持。

铝合金薄板的搅拌摩擦焊工艺及性能的研究的开题
报告
一、研究背景及意义
铝合金材料具有良好的机械性能、耐腐蚀性和导热性，已广泛应用
于航空、汽车、电子等领域。

而对于一些轻量化要求较高的产品，如飞机、汽车等，更需采用铝合金薄板进行制造，以减少重量。

然而，传统
的铝合金薄板焊接方法存在诸多问题，如裂纹、变形等，影响产品质量。

因此，寻找新的铝合金薄板焊接技术已成为研究热点。

搅拌摩擦焊是一种适用于铝合金薄板焊接的新技术，通过机械搅拌
和热力作用，将两个铝合金薄板接合在一起，不需要添加任何填充材料，焊接接头强度高、无明显变形、裂纹等缺陷。

因此，研究铝合金薄板搅
拌摩擦焊的工艺及性能，对于提高产品质量、减少生产成本，具有重要
的现实意义。

二、研究内容及方案
本文将从铝合金薄板搅拌摩擦焊的工艺角度出发，探究其合适的工
艺参数，包括转速、搅拌头形状、压力等对焊接质量的影响，通过实验
方法考察不同参数组合下焊接接头的强度、变形、裂纹等性能指标。

同时，对于焊接接头的微观结构等进行显微镜等测试与分析，以深入了解
铝合金薄板搅拌摩擦焊的机理和性能，并对其工程应用提供依据。

三、研究预期
通过对铝合金薄板搅拌摩擦焊工艺的研究，可望在焊接质量、生产
效率、产品质量等方面取得优异的表现，为铝合金薄板的生产提供科学
依据和技术支持。

同时，可望为当前和未来的铝合金薄板焊接技术的研
究提供有益的参考和借鉴。

摩擦焊和搅拌摩擦焊
摩擦焊（FSW）和搅拌摩擦焊（FSB）是一种不需要熔焊的焊接方法，最终产生的焊缝经过变形和加压，使金属板材组织得到均匀的强化和相变。

这种焊接方法具有高效、可靠、环保等优点，越来越受到人们的青睐和关注。

以下是摩擦焊和搅拌摩擦焊的具体步骤：
步骤一：准备工作
在进行摩擦焊和搅拌摩擦焊之前，需要对金属板材进行预处理。

首先需要将金属板材表面清洗干净，然后去除表面的氧化物和污垢。

接着需要将两块准备好的金属板材放在夹具上，紧固好，以保证其在焊接过程中没有晃动。

步骤二：摩擦接合
在进行摩擦焊和搅拌摩擦焊时，需要将高速旋转的工具头按照一定角度和力度压在金属板材的接触面上，同时将工具头沿着接触面缓慢移动，以产生摩擦热。

通过摩擦热，金属板材表面达到塑性变形温度，产生压力，使得接触面的毛细结构得到破坏，二者发生相互扭转变形，最终形成焊缝。

步骤三：搅拌摩擦焊
与摩擦焊不同，搅拌摩擦焊是在摩擦接合的基础上，通过加强工具的振荡来实现更好的组织效果。

这种方法的主要特点是，利用工具头的振荡作用，使得金属板材在摩擦接合的同时，通过搅拌实现更好的形变和加工硬化。

这样，形成的焊缝相较于摩擦焊来说更加坚固和耐用。

步骤四：后续处理
完成摩擦焊和搅拌摩擦焊后，需要对焊缝进行一定的后续处理，包括去除多余的焊接剂和金属残渣，平整焊接表面，并进行必要的工艺控制，以避免焊缝拉伸、脆性破裂等不良现象的发生。

总之，摩擦焊和搅拌摩擦焊是一种无污染、高效、低成本的焊接
方法，对于某些特殊金属的焊接，效果尤其显著。

随着技术的不断升级，这种方法的应用范围也将不断扩大，成为未来工业领域的一种趋势和发展方向。

精 密 成 形 工 程第14卷 第4期122 JOURNAL OF NETSHAPE FORMING ENGINEERING2022年4月收稿日期：2021-06-10基金项目：山东省重点研发计划（2019GGX102023） 作者简介：王勇强（1994—），男，硕士生，主要研究方向为铝合金搅拌摩擦焊和拼焊板渐进成形。

通讯作者：王进（1978—），男，博士，副教授，主要研究方向为渐进成形、旋压成形和搅拌摩擦焊。

5052/6061异种铝合金薄板搅拌摩擦焊接工艺研究王勇强，王进，王梦婷，李宝阁，张会（青岛理工大学 机械与汽车工程学院，山东 青岛 266000）摘要：目的 研究焊接速度、搅拌头旋转速度和下压量对异种铝合金搅拌摩擦焊接头力学性能的影响，找出最佳工艺参数，从而进一步提高接头的力学性能。

方法 采用正交实验法对1.5 mm 厚5052/6061异种铝合金搅拌摩擦焊接进行实验设计，焊接完成后，观察焊缝宏观形貌，然后将试件制成标准拉伸试样进行拉伸实验，拉伸实验完成后用扫描电镜观察焊接接头的断口形貌，最后运用极差分析法和方差分析法分别对实验结果进行分析。

结果 在选取的工艺参数范围内，搅拌头旋转速度影响最大，其次是焊接速度，下压量影响最小。

当焊接速度为120 mm/min 、转速为1 400 r/min 、下压量为1.5 mm 时，接头抗拉强度达到了最大值194 MPa ，伸长率也达到了最大值9.62%。

结论 在一定工艺参数范围内，提高焊接速度或搅拌头的旋转速度能显著提高接头的力学性能，而下压量对接头力学性能影响不显著。

关键词：异种铝合金；搅拌摩擦焊；接头力学性能；正交实验DOI ：10.3969/j.issn.1674-6457.2022.04.015中图分类号：TG456.9 文献标识码：A 文章编号：1674-6457(2022)04-0122-07Friction Stir Welding Process of 5052/6061 Dissimilar Aluminum Alloy SheetWANG Yong-qiang , WANG Jin , WANG Meng-ting , LI Bao-ge , ZHANG Hui(School of Mechanical and Automotive Engineering, Qingdao University of Technology, Shandong Qingdao 266000, China) ABSTRACT: The work aims to study the effects of welding speed, stirring head rotation speed and reduction amount on me-chanical properties of friction stir welding joint of dissimilar aluminum alloy and find out the best process parameters, so as to further improve the mechanical properties of the joint. The orthogonal experiment method was used to design the friction stir welding of 5052/6061 dissimilar aluminum alloy with a thickness of 1.5 mm. After the welding was completed, the macroscopic morphology of the weld was observed, and then the specimens were made into standard tensile specimens for tensile test. After the tensile test was completed, the fracture morphology of the welded joint was observed by scanning electron microscope. Fi-nally, range analysis and variance analysis were used to analyze the experimental results. Within the range of selected process parameters, the rotation speed of the stirring head had the greatest effect, followed by the welding speed, and the effect of the reduction amount was the least. When the welding speed was 120 mm/min, the rotating speed was 1 400 r/min, and the reduc-tion amount was 1.5 mm, the tensile strength of the joint reached the maximum of 194 MPa, and the elongation also reached the maximum of 9.62%. In a certain range of process parameters, increasing the welding speed or the rotating speed of the stirring head can significantly improve the mechanical properties of the joint, while the reduction amount has no significant effect on the mechanical properties of the joint.KEY WORDS: dissimilar aluminum alloy; friction stir welding; mechanical properties of joints; orthogonal experiment第14卷第4期王勇强，等：5052/6061异种铝合金薄板搅拌摩擦焊接工艺研究123铝合金以其密度低、耐腐蚀性能好、导电导热性能优良等优点，广泛应用于航空航天、汽车工业、机械制造等领域[1]。

铝合金搅拌摩擦接头的熔焊工艺研究铝合金因其重量轻、抗腐蚀性能好等优点，得到了越来越广泛的应用，其中搅拌摩擦接头技术是其中重要的一种连接方式，它不仅能够避免传统焊接方法中常见的熔裂、变形、气孔等问题，而且具有高强度、耐疲劳、耐腐蚀等优点。

本文旨在探讨铝合金搅拌摩擦接头的熔焊工艺。

一、搅拌摩擦接头原理搅拌摩擦接头是指在两种铝合金之间插入一个特殊的金属夹层，再通过摩擦力进行搅拌而达到连接效果的一种新型连接技术。

具体而言，搅拌摩擦接头可分为三个阶段：第一阶段为加热阶段，这一阶段的目的是通过摩擦产生的热量对接头进行加热，使接头表面温度超过其塑性阈值；第二阶段为搅拌阶段，这一阶段通过特殊工具对接头进行搅拌，将接头产生的塑性变形与金属夹层进行结合；第三阶段为冷却阶段，这一阶段是通过给接头提供适当的冷却条件，使接头在保证连接质量的同时避免过度的变形。

二、工艺流程对于铝合金搅拌摩擦接头的熔焊工艺，其工艺流程如下：1、准备焊接材料首先需要选择合适的铝合金材料，并对其进行清洗和预热处理。

此外，还需要准备搅拌摩擦接头金属夹层，并对其进行表面处理。

2、准备工具在进行接头焊接前，需要准备好特殊的搅拌摩擦接头工具，其中工具的形状和尺寸要根据具体的焊接需求进行选择。

3、接头加热将待焊接的两个铝合金材料加热到一定的温度，此时即可进行接头搅拌。

4、接头搅拌使用特殊的搅拌摩擦工具对接头进行搅拌，并调节摩擦力和搅拌速度，使金属夹层与基材发生塑性变形，并形成均匀的接头。

5、冷却处理将焊接后的接头进行适当的冷却处理，使其能够保持连接强度，并避免过度变形。

三、工艺参数搅拌摩擦接头的熔焊工艺需要控制的主要参数有摩擦速度、搅拌力和冷却时间等，具体的参数设置需要根据铝合金材料的种类和焊接的具体要求来进行选择。

举例而言，在对6xxx系铝合金进行搅拌摩擦接头时，摩擦速度可以设置为1000~1500转/分钟，搅拌力可以设置为30~40KN，冷却时间可以设置为几分钟到几十分钟不等。

5052-H112铝合金搅拌摩擦点焊剪切拉伸强度和失效模式张照华，杨新岐，张家龙，姜长宇（天津市现代连接技术重点实验室，天津大学材料科学与工程学院，天津 300072）摘 要：采用自行设计的圆锥凹面搅拌头对厚度为1 mm的5052-H112铝合金薄板进行搅拌摩擦点焊，研究了焊接工艺参数（搅拌头旋转速度、轴肩压入深度）对接头剪切拉伸载荷及失效模式的影响。

结果表明：当轴肩压入深度一定时，焊点的剪切拉伸载荷随旋转速度的增加而减小；当旋转速度一定时，焊点的剪切拉伸载荷随着轴肩压入深度的增加先增加后减小。

当旋转速度为1 008 r/min，轴肩压入深度为0.2 mm时，点焊接头的剪切拉伸载荷最大值为4.55 kN。

点焊接头的失效模式十分复杂，其主要受搅拌工具旋转速度的影响。

在不同的旋转速度下点焊接头呈现不同的失效模式。

关键词：铝合金；搅拌摩擦焊；点焊；材料强度；失效模式中图分类号：TG404；TG146.2+1文献标志码：A 文章编号：1673－7180(2011)08－0602－5Shear tensile strength and failure modes of friction stir spot welded5052-H112 aluminum alloyZhang Zhaohua，Yang Xinqi，Zhang Jialong，Jiang Changyu(Tianjin Key Laboratory of Advanced Joining Technolog, School of Materials Science and Engineering, TianjinUniversity, Tianjin 300072, China)Abstract: A 5052-H112 aluminum alloy sheet with a thickness 1mm was friction stir spot welded (FSSW) using a self-designed conical concave tool. The effects of welding parameters (such as tool rotational speed, and shoulder plunge depth) on the shear tensile strength and failure modes of the joints was investigated. It is shown that the shear tensile load decreases with increasing rotational speed for a given shoulder plunge depth. Meanwhile the shear tensile load firstly increases then decreases when the shoulder plunge depth increases for a given rotational speed. The value of shear tensile load for the FSSW joints can reach the maximum of 4.55 kN for the rotational speed of 1 008 r/min and the shoulder plunge depth of 0.2 mm. The failure modes of friction stir spot welds are quite complex and strongly dependent on tool rotational speed. This indicates different failure modes for different tool rotational speeds.Key words: aluminum alloys；friction stir welding；spot welding；strength of materials；failure modes铝合金由于具有质轻、耐腐蚀、高比强度及比刚度和高回收率等一系列优良特性，已经成为航空航天结构、汽车车体以及高速客车等实现轻量化的理想材料之一。