摘要：本论文研究了7B52叠层铝合金搅拌摩擦焊工艺，选择使用FSW的方法利用锥形带螺纹的搅拌指棒对高熔点铝合金进行搅拌摩擦焊的实验，最终获得相对不错的焊接参数。在搅拌棒的转速设定在500/min，行进速度200mm/min的焊接规范下，焊缝区域的接头成形较好，基本不会出现表面缺陷，并分析了通过7B52叠层铝合金搅拌摩擦焊最终得到的焊缝外观、金相组织、显微硬度和抗拉强度等接头性能。最后得出了使用搅拌摩擦焊来加工7B52叠层铝合金能得到焊接接头力学性能较好的研究成果。

关键词  铝合金  搅拌摩擦焊  接头性能

毕业设计说明书外文摘要

Title    The Study on Friction Stir Welding Process  of 7B52 laminated  Aluminum  Alloy        

Abstract：In this paper, the friction stir welding process of 7B52 laminated aluminum alloy was studied. The friction stir welding method was used to stir the friction stir welding of the high melting point aluminum alloy with the screw stirrer. Finally, the relatively good process parameters were obtained. Under the welding standard with the rotation speed of 500 / min and the welding speed of 200mm / min, the welded joint was well formed with no surface defects, and the appearance of the weld finally obtained by friction stir welding of 7B52 laminated aluminum alloy was analyzed , Microstructure, microhardness and tensile strength and other joint performance. Finally, the research results of mechanical properties of welded joints with 7B52 laminated aluminum alloy were obtained by friction stir welding.

Keywords  aluminum alloy   friction stir welding   joint performance

目  次

1 引言 1

1.1 选题背景与意义 1

1.2 搅拌摩擦焊的原理 1

1.3 搅拌摩擦焊的优点 2

1.4 搅拌摩擦焊的缺点 3

1.5 材料和厚度 4

1.6 关于材料在搅拌棒周围流动的研究 4

1.7 焊接厚度对搅拌摩擦焊的影响 5

1.8 铝合金搅拌摩擦焊接工艺条件对焊缝成型的影响 6

1.9 7A52铝合金搅拌摩擦焊接头特征 6

1.10 课题的主要设计思路及内容 7

2 实验过程 9

2.1 焊接设备 9

2.2 实验材料 9

2.3 搅拌头的选用 10

2.4固定夹具的选用 10

2.5焊接规范的确定 11

3 显微结构分析 12

3.1 7B52铝合金母材的微观组织 12

3.2 焊核的微观组织 12

3.3 热机影响区的微观组织 13

3.4 热影响区的微观组织 14

4 显微硬度的测量和分析 15

4. 1显微硬度获取 15

4.2 显微硬度折线图及分析 16

结论 19

致   谢 20

参考文献 21

1 引言

1991年，位于剑桥南部的TWI学会研究出了一种新型焊接工艺——搅拌摩擦焊。这种全新的焊接工艺，可以解决不易被焊接的铝合金材料的焊接问题，可以使焊接区域实现固相连接。和其他的焊接方法相比搅拌摩擦焊有很多熔化焊没有的优点，由于是固相连接，焊缝区没有因为熔化而产生的缺陷类型诸如裂缝、孔洞、过热、过烧等等。焊接时也不用额外填加焊丝或保护气，焊接过程之前也不需要额外处理工件使之达到标准。又因为焊接工程中没有电弧介入的缘故，焊接时不会出现弧光辐射、飞溅或烟尘，而且噪音也更小。这种焊接方法影响焊接区域性能的原因有两个，分别是焊接过程中生成的能量以及搅拌头旋转带动材料运动的轨迹。这和搅拌头的大小以及外形构造有关，同时也受到焊接工艺参数的影响。高强铝合金材料不仅在正常温度下有着良好的强度，而且在相对较高的温度条件下性能也比较好的共同特点。这给主要对象是低熔点金属的搅拌摩擦焊工艺带来了困难和挑战，特别是针对厚板的焊接。对7B52这种高强铝合金搅拌摩擦焊的焊接工艺进行研究可以获得焊接参数并且对比参数之间的联系，分析焊接缺陷产生的因素，并且不同焊接规范对搅拌摩擦焊焊缝强度和接头性能的影响。