崔超等人[11]利用ANSYS有限元软件对5 mm厚5A06铝合金搅拌摩擦焊接过程温度场进行模拟，研究不同转速、焊接速度对搅拌摩擦焊温度场的影响。结果发现当焊接速度提高或搅拌头旋转速度降低时，焊接过程中的峰值温度降低。

2017年3月2号，航天工程装备（苏州）有限公司向宏华集团成功交付全球首件铝合金FSP-LNG罐体。“首罐”的交付，不仅标志着全球最新型LNG储罐的面世，同时也标志着航天工程装备（苏州）有限公司在海洋工程制造领域迈出了新的一步。

在“轻量化领航未来新时代”的大背景下，张华德进行了题为《搅拌摩擦焊接装备在汽车轻量化产线上的应用现状和发展方向》的报告演讲，介绍了现阶段搅拌摩擦焊技术上及汽车轻量化方向上的优异进展，报告内容涵盖了汽车轮毂、汽车电池托盘、水冷散热器等产品的搅拌摩擦焊方案，体现了搅拌摩擦焊在轻量化时代下的发展。

1.2 5083铝合金搅拌摩擦焊工艺

主轴转速是影响焊接过程中热输入的主要因素[12,13]，如果主轴转速过慢，则轴肩与板材的接触就不充分。产生的热量不足以使与轴肩接触的那一部分金属材料达到塑性状态，更是无法使工件达到有效的连接，形成完美的接头。在接头处容易形成孔洞或背后未熔合。若是主轴转速过快，则热量过大，会使接头产生软化，金属材料容易溢出形成飞边，最后焊缝成型差。

焊接速度对热输入和塑性金属的流动具有重要影响，影响接头的成形性能和力学性能。焊接速度过大时，单位长度焊缝获得的热量输入较小，工件材料未能达到充分的热塑性状态和未能得到有效的搅拌，接头在搅拌头后退侧的空腔无法得到完全补充，容易形成隧道型孔洞缺陷。焊接速度太小，则热输入过大，与旋转速度过大的情况一样，接头容易出现软化现象[12,13]。

下压量是影响接头质量的另外一个因素，它能使轴肩对工件产生足够的挤压力将热塑状态的金属材料发生流动，从而使接头与母材有效结合，实现紧密的固相连接。另外，轴肩与工件表面之间的摩擦力受下压量的影响，进而影响热输入量的大小。下压量太小时，由于热输入量不够，工件之间无法形成紧密的固相连接，在焊缝背部容易出现未焊透或弱连接等缺陷。下压量太大则使材料溢出至焊缝两侧，出现飞边，同时造成焊接区域的下凹，降低接头连接的面积。

1.3薄板铝合金

1.3.1 薄板铝合金的搅拌摩擦焊

1.3.2薄板铝合金的研究现状

1.4研究意义和内容

1.4.1本课题的研究目的及意义

用5083铝合金是一种防锈铝属于Al-Mg系合金，具有较高的的耐腐蚀性、中等强度、性能优良。它被广泛的应用于船舶、汽车、航空航天、建筑等邻域[20,21]。但是5083铝合金的薄板连接质量问题使其在特殊领域的发展受到限制。铝合金在使用传统的焊接方法进行焊接时，接头容易出现成形不良和烧穿等缺陷[22-27]。并且会出现焊接变形问题。对于1mm厚以下的薄板铝合金采用熔焊方法时变形问题更是难以解决。目前，对于薄板铝合金的连接常用的焊接方法有搅拌摩擦焊、氩弧焊、激光焊等。搅拌摩擦焊技术作为一种新型的绿色无污染的固相焊接技术，焊件连接处温度未达到铝合金的熔点温度，避免了熔焊时熔池凝固过程中产生裂纹、气孔等缺陷，焊接区域组织变化小。此外，与熔焊相比，搅拌摩擦焊具有基本无元素烧损、接头强度高等优点。选用搅拌摩擦焊技术焊接薄板铝合金,能够有效的解决上述传统焊接方法出现的问题，更是对于焊接变形问题得到改善。目前，对于5083薄板铝合金的焊接工艺的研究还较少。如果对5083薄板铝合金的焊接工艺进行研究，将有助于5083铝合金在特殊邻域的推广应，有助于加强对焊接薄板铝合金出现的焊接变形的了解并改善。