图2-2 搅拌头形貌

表2-3 模具钢H13化学成分

元素成分 C Si Mn Cr Mo V S P

含量% 0。32~ 0。45 0。80~ 1。20 0。20~ 0。50 4。75~ 5。50 1。10~ 1。75 0。80~ 1。20 ≤0。030 ≤0。030

2。3 试验过程

2。3。1 搅拌摩擦焊接试验

    本次试验进行搅拌摩擦焊焊接的材料是5A01铝合金，因为铝件与另一种材料为电极，以某种溶液作电解质溶液进行电解，通电后在铝件与电解质溶液的接触面上逐渐形成一层氢氧化铝薄膜，氧化膜的存在使焊接时产生夹杂从而影响焊缝性能。此外，试件表面的水分、油污等也会引起焊接缺陷。所以在焊接前，需要用砂轮或粗砂纸打磨焊件表面的氧化膜，使其显示原有的金属光泽。再用有机溶剂（酒精、丙酮）对焊缝表面进行擦拭，去除表面油污，放入干燥皿中，等待施焊。

    整个搅拌摩擦焊接试验共分为三个部分：单道搅拌摩擦焊、同向双道搅拌摩擦焊、反向双道搅拌摩擦焊。单道搅拌摩擦焊接工艺参数和双道搅拌摩擦焊接参数分别见表2-4和表2-5。同向双道搅拌摩擦焊是在第一焊道的基础上，进行第二次同方向焊接，即两次焊接起始点为同一位置。反向双道搅拌摩擦焊是在第一焊道的基础上，进行第

表2-4 单道焊试验参数

序号 转速（r/min） 前进速度(mm/min ) 轴肩下压量（mm)

1 1000 100 0。15

2 1200 100 0。15

3 1400 100 0。15

4 1600 100 0。15

5 1000 90 0。15

6 1000 80 0。15

7 1000 70 0。15

8 1000 60 0。15

二次反方向焊接，即第二焊道的起始点为第一焊道的结束点。两种双道焊只是第二焊道方向不同，其余操作及参数都一样。其中，双道搅拌摩擦焊接过程中，第一道焊缝的工艺参数相同，即旋转速度为1000r/min，焊接速度为100mm/min。第二道焊缝的工艺参数中，1-4组保持前进速度不变，逐渐增加旋转速度；5-8组保持旋转速度不变，增加焊接速度。

在焊接过程中，为了使待焊板材不能挪动，因此将板材在工装夹具中稳固好。搅拌针插入焊件结合面内的旋转速度是非常快的，在焊接结合线上搅拌针以一定的焊接速度行走。设置12秒的焊前停留预热时间和5mm/min的插入焊接试板的搅拌针的速度，搅拌头后倾2°，逆时针旋转。