下载文档原格式
2AL2铝合金搅拌摩擦焊研究2AL2铝合金搅拌摩擦焊是一种具有宽温度范围和高强度的热加工技术，主要用于在铝合金（2AL2）和不锈钢（AISI 304）之间的能量传输。
焊接前，工件表面需要改变形状，并在表面形成一个焊接塔。
此过程包括搅拌，摩擦，盐雾喷射等多步。
这些步骤对焊接工艺的成功至关重要。
2AL2铝合金搅拌摩擦焊工艺特点为：（1）快速焊接：因使用了热加工技术，能够有效地提高加速度，显著减少了焊接时间；（2）焊接控制：每个步骤的温度，周期，时间等参数都可以很好地控制，以保证焊接质量；（3）龟裂缩小：本工艺不需要用焊钎或螺栓固定，有利于减小焊接龟裂；（4）焊缝平整：采用双头搅拌技术可以有效地防止焊接缝的残留；（5）材料成本低：相较于传统焊接方法，此类工艺可以有效地降低材料成本。
2AL2铝合金搅拌摩擦焊技术主要可以分为焊接装备、焊接性能测试和焊接参数调控三个方面。
焊接装备除了必备的焊接坐标外，还需要一套多功能調節器用于控制焊接参数；焊接性能测试需进行电弧焊接，原子吸收分光光度计，抗拉强度等性能测试；焊接参数调控根据工件材料特性和焊接缝厚度等因素来确定搅拌转速、摩擦力、温度等参数。
2AL2铝合金搅拌摩擦焊的优点在于质量稳定，焊缝均匀，有效减少热影响，焊件不易变形和开裂。
但由于高速搅拌过程受力不均匀和恒定，焊接应力较大，焊缝结构和焊接力学性能极易受到影响，目前仍处于发展初期。
2AL2铝合金搅拌摩擦焊技术在空气航空、火箭制造、医疗设备及精密零部件制造等领域中发挥着重要作用。
未来，随着焊接件材料的发展，工艺参数的科学优化，机械安装及控制技术的进步，2AL2铝合金搅拌摩擦焊技术将会得到进一步发展，应用范围将会更加广泛。
2019年第3期农机使用与维修252AL2铝合金搅拌摩擦焊研究姜贤峰(嘉兴职业技术学院，浙江嘉兴314〇〇〇)摘要:搅拌摩擦焊是一种由英国焊接研究所研发的固相新型焊接方式。
低的焊接温度、小的热输入量、接头强度较高以及在搅拌摩擦焊接过程中金属材料不发生变化，这些优点使得搅拌摩擦焊比其他的传统熔化焊更易于推广。
从搅拌摩擦焊在焊接过程中的搅拌头和焊接工艺方面出发，研究搅拌摩擦焊的成型规律。
关键词：铝合金;焊接;加工工艺中图分类号:T G453.9 文献标识码:A doi：10.14031 /ki.njwx.2019.03.0111选题背景和意义铝合金拥有密度小，良好的塑性和加工性能，良好的 耐低温性能，表面性能好，弹性系数小等优点，因此铝合金 广泛应用于汽车、飞机、机械制造等诸多领域。
常规的焊接方式,如手工电弧焊、埋弧自动焊和气体 保护焊等，在焊接过程中焊缝容易产生表面氧化、气孔和 裂纹等不良缺陷,长期困扰着金属之间的连接。
在这样的 情况下，搅拌摩擦焊由此产生，它的问世解决了在焊接中 产生的多种弊端。
搅拌摩擦焊是一种由英国的焊接研究 所研发的固相新型焊接方式。
它的焊接方法是利用高速 旋转的搅拌头与材料接触发生摩擦，进而产生大量热量,促使材料发生融熔，从而实现焊接的一种方法。
焊接时有 利地消除了裂纹、气孔、辐射等不利因素，同时也实现了焊 接的普及，消除了焊接对人工技术和经验的高要求，因此，这项技术一经问世，就收到了各方的青睐。
本文将采用厚度2.5 mm的2AI2铝合金薄板，从搅 拌摩擦焊在焊接过程中的搅拌头和焊接工艺几个方面人 手分析，研究搅拌摩擦焊的成型规律。
2搅拌头的设计在搅拌摩擦焊加工过程中，把高速旋转的搅拌头看作 是焊接的工具,搅拌头对焊缝区域进行挤压、融熔、成型。
所以在搅拌头材料的选择上,要求具有较强的耐磨损性、耐高温性、良好的力学性能，在多次挤压后能够保持较小 的磨损。
搅拌头功能的特殊性也决定其形状与众不同,分为轴 肩和搅拌针。
毕业设计说明书题目：铝合金的搅拌摩擦焊姓名：学号：指导老师:摘要铝及铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，铝合金具有良好的耐蚀性、较高的比强度和导热性以及在低温下能保持良好力学性能等特点，在航空航天、汽车、电工、化工、交通运输、国防等工业部门被广泛地应用。
随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。
铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展，同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域，因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。
英国焊接研究所(The Welding Institute)发明的搅拌摩擦焊为轻金属材料的连接提供了新的方法和途径。
自从搅拌摩擦焊摩擦焊发明以来搅拌摩擦焊技术得到广泛的关注和深入的研究。
特别是针对铝合金材料，世界范围的研究机构学校以及大公司都对此进行了深入细致的研究和工程应用开发并且在诸多工业制领域得到了成功应用。
本文详细介绍了搅拌摩擦焊原理特点并且针对铝合金的搅拌摩擦焊特点性能以及工业应用作了详细的阐述同时对搅拌摩擦焊在中国市场的发展和应用作了简略介绍和预测。
关键词：铝及铝合金搅拌摩擦焊焊接方法焊接特点AbstractAluminum and aluminum alloy is a kind of nonferrous metal structure material widely used in industry, aluminum alloy has high corrosion resistance, good strength and thermal conductivity as well as in the low temperature can keep good mechanical properties and other characteristics, in the aerospace, automotive, electrical, chemical, transportation, national defense and other industrial sectors are widely used. In recent years with the rapid development of science and technology and industrial economy, structure of the growing demand for aluminum alloy welding, so the aluminum alloy welding research also further. Aluminum alloy is widely used to promote the development of welding technology of aluminum alloy, the welding technology development and expanding the application field of aluminum alloy, so the aluminum alloy welding technology is becoming one of the hot research topics.British Welding Research Institute (The Welding Institute) the invention of the friction stir welding for light metal materials is connected and provided a new approach to. Since the invention of the friction stir welding friction welding, friction stir widely attention and deeply research get welding technology. Especially for aluminum alloy material, worldwide research schools and large companies have conducted in-depth study and engineering application and has been successfully applied in many industrial fields.This paper introduces the principle and the characteristics of friction welding and stirring in aluminum alloy friction stir welding properties and industrial applications are described in detail the development and application of friction stir welding in the Chinese market are briefly introduced and predicted. Keywords: Aluminium and aluminium alloy Friction stir welding Welding process Welding characteristics目录摘要 (1)英文摘要 (2)第一章铝的特点 (4)1.铝的焊接特点 (4)2.铝及铝合金的焊接方法 (5)第二章搅拌摩擦焊接 (7)1.搅拌摩擦焊接原理 (8)2.搅拌摩擦焊接方法 (8)3.搅拌头与搅拌摩擦焊设备 (9)4.搅拌摩擦焊特点 (11)第三章铝合金的搅拌摩擦焊 (14)1.铝合金的搅拌摩擦焊接工艺 (14)2.铝合金常用焊接规范 (19)3.铝合金搅拌摩擦焊接接头性能 (20)4.搅拌摩擦焊缺陷及预防方法 (22)第四章搅拌摩擦焊的应用及前景 (25)1.铝合金搅拌摩擦焊的应用现状 (25)2.铝合金搅拌摩擦焊的发展趋势 (27)第五章总结 (28)参考文献 (29)第一章铝的特点1、铝的焊接特点(1)铝在空气中及焊接时极易氧化，生成的氧化铝（Al2O3）熔点高、非常稳定，不易去除。
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。
铝合金搅拌磨擦焊焊接的方法及缺陷分析摘要：主要讲述搅拌摩擦焊的原理和特点，现阶段在生产实际中的应用，论述了铝合金焊搅拌摩擦焊原理、特点、设备及焊接中出现的常见焊接缺陷的类型和原因，总结了影响缺陷产生的因素。
关键词：搅拌摩擦焊；铝合金；工艺参数；焊接缺陷引言铝合金焊搅拌摩擦焊接法的开发随着铝合金在高铁、城市轨道客车、汽车、高速艇航空航天等方面应用日益扩大，如何对铝合金进行高效率、高质量的焊接，低成本生产、低人员投入。
生产过程中对环境绿色低碳排放。
就成为突出的课题。
在国外搅拌摩擦焊接技术的发展已是十分成熟，理论体系也较为系统。
但目前的搅拌摩擦焊的研究和应用主要还是铝合金、钢材等高熔点材料。
由于搅拌摩擦焊接技术本身的技术优越特点，加之其独特性与不可替代性，都将会是未来焊接技术发展必然方向之一。
一、搅拌摩擦焊的原理搅拌摩擦焊是一种在机械力和摩擦热作用下的固相连接方法。
搅拌摩擦焊过程中，一个柱形带特殊轴肩和针凸的搅拌头旋转着缓慢插入被焊接工件，搅拌头和被焊接材料之间的摩擦剪切阻力产生了摩擦热，使搅拌头邻近区域的材料热塑化（焊接温度一般不会达到和超过被焊接材料的熔点），当搅拌头旋转着向前移动时，热塑化的金属材料从搅拌头的前沿向后沿转移，并且在搅拌头轴肩与工件表层摩擦产热和锻压共同作用下，形成致密固相连接接头。
二、搅拌摩擦焊的特点搅拌摩擦焊具有适合于自动化和机器人操作的诸多优点。
对于有色金属材料（如铝、铜、镁、锌等）的连接。
在焊接方法、接头力学性能和生产效率上具有其他焊接方法无可比拟的优越性，它是一种高效、节能、环保型的新型连接技术。
搅拌摩擦焊对材料的适应性很强，几乎可以焊接所有类型的铝合金材料，由于搅拌摩擦焊接过程较低的焊接温度和较小的热输入，一般搅拌摩擦焊接头具有变形小、接头性能优异等特点；可以焊接目前熔焊“不能焊接”和所谓“难焊”的金属材料；搅拌摩擦焊对于镁合金、锌合金、铜合金、铅合金以及铝基复合材料等材料的板状对接或搭接的连接也是优先选择的焊接方法；1.焊接效率高对于铝合金车辆地板焊缝，当壁厚1.5mm时，可以实现4-6mm/min的焊接速度，当壁厚2-2.5mm时，可以实现3-5mm/min的焊接速度。
2008年第27卷9月第9期机械科学与技术M echanical Science and Technol ogy f or Aer os pace Engineering Sep tember Vol .272008No .9收稿日期:20070929作者简介:徐韦锋(1982-),博士研究生,研究方向为铝合金搅拌摩擦焊接工艺和数值模拟,x wf198216@徐韦锋厚板铝合金搅拌摩擦焊温度场的检测与分析徐韦锋1,刘金合1,栾国红2,董春林2,唐建宇1,李 光2(1西北工业大学摩擦焊接陕西省重点实验室,西安 710072;2中国搅拌摩擦焊接中心,北京 100024)摘 要:在焊缝中埋入热电偶,检测了厚板铝合金搅拌摩擦焊缝不同特征点的温度变化曲线,获得了厚板铝合金搅拌摩擦焊温度分布的规律。
检测结果表明:旋转速度ω和焊接速度v 的比值(ω/v )越大,特征点峰值温度越高,同一位置前进侧的特征点峰值温度高于后退侧15℃左右。
焊缝厚度方向温度曲线在升温过程中,65s 前曲线的斜率基本相同,65s 后上表面的曲线斜率最大。
在降温过程中,上表面的降温快于下表面,130s 后上表面温度低于下表面。
关 键 词:搅拌摩擦焊;温度检测;热电偶中图分类号:TG439.8 文献标识码:A 文章编号:100328728(2008)0921159204Te mperature M easur i n g and Analysis for Fri cti on 2sti r W elded Thi ck Pl ateXu W eifeng 1,L iu J inhe 1,Luan Guohong 2,Dong Chunlin 2,Tang J ianyu 1,L i Guang2(1Shaanxi Key Laborat ory of Fricti on W elding Technol ogies,North western Polytechnical University,Xi ′an 710072;2China FS W Center,Beijing 100024)Abstract:By means of e mbedding ther mocoup le in the welding sea m ,the te mperature of thick alu m inum p late is measured .The varying temperature curves in the welding thick p lates are obtained,and the app r oxi m ate la w of te mperature field distributi on is deter m ined .The measured results indicates that the greater the rati o of r otary s peed t o the s peed of welding travel (ω/v )is,the higher the te mperature of characteristic point is .The peak te mperature in the advancing side is 15℃higher than that in the retreating side .During te mperature increasing,the sl ope of the te mperature curve al ong the thickness directi on before 65s is si m ilar,while after 65s,the sl ope of the up side te m 2perature curve is the highest .Te mperature of the up side decreases more quickly than that of the bott om and after 130s,the te mperature of the up 2surface is l ower than that of the down 2surface .Key words:fricti on stir welding (FS W );te mperature measuring;ther mocoup le 搅拌摩擦焊接(fricti on stir welding,FS W )是英国焊接研究所1991年发明的一种新型的连接技术。
