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1、南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要攪拌摩擦焊接是英國焊接中心于1991年發(fā)明的一種固態(tài)連接技術(shù)，它能很好的焊接一般熔焊不能焊接的高強(qiáng)度鋁合金。目前這種焊接方法主要用于鋁合金的拼焊，攪拌摩擦搭接焊的研究能夠擴(kuò)大攪拌摩擦焊的應(yīng)用范圍。例如：用攪拌摩擦搭接焊代替航空結(jié)構(gòu)件上的鉚釘可以大大的減輕飛行器的重量；汽車制造業(yè)中可以用攪拌摩擦搭接焊代替電阻焊；人們也正在驗證鋁合金的FSW/SPF的可行性，這種方法類似于鈦合金的DB/SPF。攪拌摩擦搭接焊至今還未得到廣泛的應(yīng)用，為了研究這項新技術(shù)，本課題做了多方面相關(guān)的研究。
2、設(shè)計了五種不同攪拌針外形的攪拌頭并用來進(jìn)行了LF21鋁合金的焊接實驗，對焊接接頭進(jìn)行了單向剪切拉伸實驗并分析了焊縫橫截面的宏觀形貌，確定了焊接性能最好的攪拌頭的尺寸參數(shù)和材料；用自行設(shè)TM計的Flared-Triflute攪拌頭對2mm厚的5083鋁合金進(jìn)行搭接焊實驗，分析了相鄰的第二道焊接對第一道焊縫硬度分布的影響；用圓柱螺紋攪拌頭對2mm厚的LF21鋁合金板進(jìn)行焊接實驗，分析了轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向和螺紋對塑性材料流動和隧道缺陷的影響；用三種不同類型的攪拌頭對2mm厚的LF21鋁合金進(jìn)行了攪拌摩擦搭接焊實驗，用自行
3、設(shè)計的一種拉伸方法對焊后試樣進(jìn)行拉伸實驗，確定了最佳焊接參數(shù)，通過觀察焊接接頭板間界面形貌，發(fā)現(xiàn)板間界面在焊后出現(xiàn)了彎曲現(xiàn)象，斷裂常?，F(xiàn)出在彎曲嚴(yán)重的位置。關(guān)鍵詞：攪拌摩擦搭接焊，F(xiàn)SW/SPF，攪拌頭，隧道缺陷，板間界面I防銹鋁攪拌摩擦焊搭接工藝研究AbstractFrictionstirwelding(FSW)isasolid-statejoiningprocessinventedatTheWeldingInstitute(TWI)in1991.Theabilitytoproducehigh-quali
4、tyweldsinhigh-strengthaluminumalloyssetsFSWapartfromtypicalfusionweldingtechniques.Theprocesshasmainlybeenusedformakingbuttjointsinaluminumalloys.DevelopmentofFSWforuseinoverlapjointproductionwouldexpandthenumberofapplicationsthatcouldbenefitfromthetechniq
5、ue.Forexample,rivetingofaerospacestructurescanbereplacedbyFSWoverlapjoints,aluminumalloyusedinautomobileindustrycanbejoinedbyfrictionstiroverlapweldingratherthanresistancespotwelding(RSW),manypossibilitiesarediscussedtodevelopaviableFSW/SPFrouteforaluminum
6、alloyssimilartotheDB/SPFtechnologyforsuperplastictitaniumalloys.Frictionstiroverlapweldinghasnotbeenextensivelyusedyet,inordertostudythisnewtechnology,manystudieshasbeencarriedoutinthisinvestigation.Fivedifferenttoolpinprofileshavebeendesignedandusedtoweld
7、LF21aluminumalloy,theformationofFSPzonehasbeenanalyzedmacroscopically,tensilepropertiesofthejointshasbeenevaluatedandcorrelatedwiththeFSPzoneTMformation;Flared-Triflutefrictionstirtoolhasbeendesignedandfabricatedandaluminumalloy5083hasbeenfrictionstiroverl
8、apwelded,itisrevealedthatthesecondweldpasscan’taffectthelowesthardnessofthejoint;2-mm-thickLF21aluminumalloyhasbeenfrictionstiroverlapweldedwiththreadedcylindricalstirtool.Theinfluenceofthreadonmaterialflowpa
