高強鋁合金攪拌摩擦連接殘余應力的試驗研究.pdf

1、2024-T3鋁合金屬于高強鋁合金，在軍用和民用中均具有非常廣闊的應用前景。但是，由于熔焊時接頭極易形成裂紋、氣孔等缺陷，使接頭性能降低，因此其焊接性能較差，制約了它在制造業中的廣泛應用。
　　攪拌摩擦連接作為一種先進的固態連接技術，為解決難焊材料的連接問題開辟了一條新途徑。在攪拌摩擦連接中，熱源主要由攪拌頭提供，屬于局部加熱，連接處的殘余應力分布仍然是影響連接件承載能力、脆性斷裂、疲勞強度以及應力腐蝕等性能的重要因素。因此，研究

2、并掌握連接殘余應力分布的變化規律，對于更好地控制連接殘余應力，提高連接件的綜合性能具有十分重要的現實意義。
　　本文為探索攪拌摩擦連接技術在2024-T3高強鋁合金板連接中的應用，對厚度3.2mm板材的攪拌摩擦連接殘余應力開展了深入研究。論文的主要研究內容和取得的成果如下:
　　1.實驗研究了攪拌頭轉速及進給速度對連接殘余應力的影響，結果表明:在本文給定的試驗條件下，上下表面的殘余應力峰值會隨著轉速的增加而減小，隨著進給速度

3、的增加而增加;結合多種參數下的接縫成形形貌及其靜態力學性能，發現最優參數為1000rpm和300mm/min。
　　2.研究了不同攪拌頭軸肩下壓量對連接殘余應力的影響，發現在一定的參數范圍內，下壓量或下壓力的增加會使得殘余應力有明顯的減小，最大減小幅度可達14.8％。
　　3.研究了工件板材裝卡方式對連接殘余應力的影響，獲得了殘余應力峰值較小且分布最為均勻的最佳裝卡方式。
　　4.研究了攪拌頭軸肩尺寸和行進偏移量對連接