高硬度搅拌摩擦焊

搅拌摩擦焊时间和能量的变化

图 7 示出了 Al7075 铝合金母材在“插入试验”中得到的搅拌摩擦焊能量和时间的变化关系 ，在插入试验开始大约 6 s 后 ，水处理高硬度搅拌摩擦焊，焊接消耗能量曲线出现水平保持现象 ，同时在焊接顶锻压力和搅拌头的温度图上也出现了明显的变化 (测量值急剧减少) ; 在Al2024 铝合金材料的“插入试验”中使用 550 r/ min和 700 r/ min 的旋转速度 ，长沙高硬度搅拌摩擦焊，在其能量和时间关系曲线上 ，航空高硬度搅拌摩擦焊，得到了多平台现象 ( 图8所示 ) ; 总之在搅拌摩擦焊过程中能量耗损、顶锻压力和搅拌头温度上出现的变化 可能是由于在特定温度下 ( Tcrit) 被焊材料出现的初始熔化造成 ;而且在特定温度下的初始熔化可能是由于铝合金母材金属中的合金成分的不均匀性 (固溶或沉淀偏析) 以及“插入试验”中较快的加热速度综合作用的结果。

搅拌头的3D情况模拟

搅拌头临近区域材料的 3 - D 模拟主要研究重点是与峰值温度相对应的材料的固相温度值附近的材料粘性。 把 Navier - Stokes 方程式和热传导方程式结合得到了数学解决方法 ，计算所得到的流变特征与 TWI 设计的搅拌头得到的试验结果进行了比较。

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