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6061铝合金搅拌摩擦焊接工艺研究

张腾  
【摘要】:本文对6061铝合金进行了搅拌摩擦焊接(FSW)工艺试验,研究了焊接接头的力学性能和微观组织。力学性能试验的结果表明,6061铝合金搅拌摩擦焊接接头的强度可达母材的79%;由金相试验结果可知搅拌摩擦焊接接头主要分为五个区,焊核区、前进侧以及后退侧热机影响区、前进侧以及后退侧热影响区,每个区域由于经历的机械搅拌和焊接热循环作用不同,在微观组织和力学性能上有很大的不同。 为了研究各个区域微观组织及力学性能不同的原因,采用热电偶测温的方法测量除了焊核区之外的各个区域的温度,并通过ANSYS热分析得到焊核区的温度。结果表明热影响区的热循环最高温度约为300℃,热机影响区热循环的最高温度达到350℃,焊核区的热循环的最高温度达到450℃。 通过人工神经网络建立了6061铝合金FSW的焊接质量专家系统,利用此系统对工艺参数进行优化,得到焊接参数为1100rpm、焊接速度180mm/min、压入量0.4mm时接头具有最高的强度,而此参数的实测数据为188MPa。


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