1。22 搅拌摩擦焊的优缺点 2

1。23 搅拌摩擦焊在实际生产领域的应用 3

1。3 铝合金搅拌摩擦焊研究现状 3

1。3。1 国内外铝合金FSW焊后性能研究现状 3

1。32 国内外铝合金FSW焊后组织研究现状 4

1。4 选题背景和意义 5

1。5 本课题研究内容 6

第2章 试验材料、方法及设备 7

2。1 试验材料的选择 7

2。2 搅拌摩擦焊试验设备及工具的选择 7

2。2。1 搅拌摩擦焊设备 7

2。2。2 搅拌摩擦焊焊接夹具的设计 8

2。2。3 搅拌头的设计 9

2。3 焊缝性能检测设备 11

2。3。1 拉伸试验机 11

2。3。2 显微硬度仪 11

2。4 焊缝组织观测设备 12

2。4。1 金相显微镜 12

2。4。2 扫描电子显微镜SEM 12

2。4。3 EDS能谱分析 13

2。5 试验方法及工艺参数 13

2。5。1 焊接试验板材的加工与热处理 13

2。5。2 搅拌摩擦焊接试验 13

2。5。3 拉伸试验 15

2。5。4 显微硬度试验 15

2。5。5 金相样品的制备及金相观测试验 16

第3章 FSW接头力学性能及组织分析 17

3。1 搅拌摩擦焊接头力学性能分析 17

3。1。1接头拉伸性能分析 17

3。2 搅拌摩擦焊接头显微硬度试验 20

3。3 FSW接头宏观组织分析 23

3。4。1 金相显微组织分析 25

3。4。2 扫描电镜及EDS能谱分析 27

结  论 30

参考文献 32

第1章 绪 论

1。1 引 言

    上个世纪初，铝合金由德国人Alfred Wilm发明，由于铝合金及其加工材料与其他金属材料相比具有一系列优良特性，因此在全球各国各领域内被广泛使用。铝的蕴藏量在地球中的储量极其丰富，位居第三位，且开采方便，仅次于氧和硅之后。它耐腐蚀、耐磨、密度小。并且它有良好的弹性,导电和传热性能也很好,强度和刚度在工业运用上也可以得到满足,加工成型方便,可以回收再利用。因此，随着现在经济的高速发展，铝及铝合金可以满足人类的生活和发展中所需的金属能源，是希望金属、机会金属，铝合金的产量将来会将成为一个国家的综合国力之一[1]。随着该材料性能的不断提高及新牌号的硬铝、超硬铝等材料的出现，在航空、航天、高速列车、高速舰船等各个工业领域都得到了越来越广泛的应用。但是，铝合金弧焊过程中较大变形以及材料表面致密的氧化层等缺点又大大限制了这种材料的进一步推广应用与发展[2]。