修改后的开题报告(14)

部出现未焊合，接头从此处首先发生开裂。

王廷对5mm厚7050-T7451铝合金进行了搅拌摩擦焊接试验，通过拉伸试验以及硬度试验对接头力学性能进行了评定。结果表明：接头抗拉强度随焊具旋转速度的提高或焊接速度的降低先增后减。去除未焊合缺陷后,接头抗拉强度随焊接热输入增大而降低。

孙桂苹等人对接头进行力学性能测试发现，几乎所有试样被拉断时均断裂在前进侧的热机影响区，宏观拉伸断口处无明显的塑性变形，但其断口的微观形貌表现为具有强化相的韧窝特征。断口出现了分层现象，且断口平坦区里存在着个别大的韧窝，在局部区域呈现韧性断裂，但大部分都是平坦区，呈脆性断裂。在剪切唇附近区域，存在大量的韧窝。

1.3.3工艺参数的影响

大量试验研究表明，搅拌摩擦焊过程中的发热量和焊缝材料的塑性流动形态是影响焊缝成形质量的主要因素，它与搅拌头形状和焊接工艺参数等有关。影响搅拌摩擦焊接头质量的工艺参数有：轴肩直径、搅拌针直径、旋转速度、焊接速度、轴向压力搅拌头的倾角等。其中轴向压力、焊接速度以及旋转速度在焊接过程中容易变化，其他参数则相对稳定。

王廷、朱丹阳等人认为焊接工艺参数通过影响接头微观组织和焊接缺陷来影响接头的力学性能，在转速800r/min和焊速200mm/min的情况下，接头的抗拉强度最高达到450MPa，为母材强度的88%。结果表明,焊接参数不当,焊缝会出现飞边、表面沟槽、孔洞以及未焊合缺陷。有缺陷存在时缺陷处为接头的薄弱区域，断裂一般位于缺陷处,无缺陷存在时,后退侧热影响区为接头的薄弱环节，断裂在该部位发生。焊接热输入较高时，接头的拉伸断裂出现在热影响区，具有明显的韧窝状断裂特征；而热输入较低时，焊缝底部出现未焊合，接头从此处首先发生开裂。

图6 焊接参数对接头拉伸性能的影响

付春坤等人在不同的焊接工艺参数下对8mm厚的7050-T7451铝合金板进行了搅拌摩擦焊接实验。实验结果表明：随着搅拌头转速的升高,接头抗拉强度降低,但伸长率呈上升趋势(图7)；当转速为375r/min、焊速为100mm/min时,接头抗拉强度高达452MPa,为母材的88.6%,接头断后伸长率为3.6%,达到母材的33%。

图7 焊接参数对接头拉伸性能的影响

罗贤道等人[7]对搅拌头及工艺参数对厚板7050铝合金搅拌摩擦焊成形的影响进行了研究。采用带螺纹及轴肩尺寸恰当的搅拌头可以获得焊缝成形较好、表面光滑的焊缝。轴肩尺寸过大是导致焊缝出现隧道型孔洞的主要原因。工艺规范过强时，焊缝易产生飞边和隧道型孔洞等缺陷；保持其他条件不变，转速较小时焊缝表面较光滑且隧道型孔洞有闭合趋势。通过试验分析可知，旋转速度控制在300rpm～600rpm之间，焊接速度在30mm/min～100mm/min之间，可以获得成形较好的焊缝。

孙桂苹对7050铝合金搅拌摩擦焊接头组织性能进行研究后发现：当搅拌头旋转速度为400rpm时、焊接速度为40-100mm/min时都能获得外观成形好、内部无缺陷的搅拌摩擦焊接头，焊速为70mm/min接头抗拉强度最高，达母材的84.70%；接头拉伸试样无宏观塑性变形，但微观断口表现出含有强化相韧窝状的塑性特征；大部分接头断裂在前进侧热机影响区。