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虽然双轴肩搅拌摩擦焊是在搅拌摩擦焊的基础上发展而来的，但两者之间存在着巨大的差别。列如对焊接质量的影响，这两种搅拌针及焊接时的参数不同，参数的大小，工装顺序，两轴肩的距离，热量不同的地方都不同。研究结果表明：使用搅拌针上带有平台以及花螺纹的工件质量更佳[[[] M。 K。 Sued, D。 Pons, J, Lavroff。 et al。 Design features for bobbin friction stir welding tools： Development of a conceptual model linking the underlying physics to the production process[J]。 Materials and Design, 2014, 54(2)： 632-643。]]。87107

不同特征搅拌针

如图1-4，这是焊接研究人员设计的一种可以自己反应的搅拌针，由于在一些工件焊接时会出现搅拌针的断裂或者热量过大等问题，但自反应搅拌针可以有效的解决这些问题。研究人员发现当搅拌针的上下两部分沿不同的方向摩擦时，工件上的扭矩会减小，从而可以减低对夹具的要求[[[] H。 J。 Liu, J。 C。 Hou, H。 Guo。 Effect of welding speed on microstructure and mechanical properties of self-reacting friction stir welded 6061-T6 aluminum alloy[J]。 Materials and Design, 2013, 50(17)： 872-878。]]。论文网

自反应搅拌头

国外研究人员设计开发了一种新的双轴肩搅拌摩擦焊来焊接热塑性的材料，紧接着又设计出了两种其他形式的搅拌针。结论表明，最大抗拉强度时，焊接速度达到40mm/min时，转速为400rmp，外凸形状的搅拌针焊接完成后的焊接接头性能为母材抗拉强度的百分之六十，但是形状为柱形的搅拌针仅仅有百分之45。6[[[] Pirizadeh, A。 Mehdi, R。 A。 Taher, et al。 Friction stir welding of thermoplastics using a newly designed tool[J]。 Materials and Design, 2014, 54(2)： 342-247。]]。焊接时会产出大量热，而这些热量直接影响焊接工件的质量。焊接研究人员分析确立了双轴肩肩搅拌摩擦焊的立体模型(3D)，结果表明：通过进行实验该立体模型的获得结果与研究人员预先设想一样[[[] Pirizadeh, A。 Mehdi, R。 A。 Taher, et al。 Friction stir welding of thermoplastics using a newly designed tool[J]。 Materials and Design, 2014, 54(2)： 342-247。]]。江苏科技大学的李敬勇等人通过对铝板进行实验，发现上轴肩测得温度不如下轴肩的高，前进一侧的要小于后退一侧的。并且随着焊接速度的加升，温度的最大值在变小，离焊缝中间越远，温度对工件的影响就越来越小[[[] 李敬勇, 周小平, 董春林, 等。 6082铝合金双轴肩搅拌摩擦焊试板温度场研究[J]。 航空材料学报, 2013, (5)： 36-40。]]。近年，研究发现焊接时中间的温度要比上轴肩、下轴肩的温度要高[[[] X。 M。 Liu, J。 S。 Yao, Y。 Gai, et al。 Simulation on the temperature field of bobbin tool friction stir welding of AA2014 aluminium alloy[J]。 Applied Mechanics and Materials, 2014, 433： 2091-2095。]]