抗拉强度

σb/MPa 屈服强度

σs/MPa 伸长率

δ(%) 断面收缩率

ψ(%) 冲击韧性

AKV/J 硬度

（HB）

600

355 16 28 39 229

试验所用的螺柱与钢柱长均 60mm，螺柱的直径为 20mm，钢柱的直径分别为

12mm、14mm、16mm，其中包括部分端口开槽的螺柱，试验所用的钢板厚度为 10mm。 试验所用螺柱形貌如下图 2.1 所示。

2.2 试验设备

图 2.1 螺柱形貌图

本试验采用的设备为江苏锐成机械有限公司所制造的 RC-MCH-4 摩擦焊机，如 下图 2.2 所示。在焊接过程中，两个待焊接工件中的一个必须是旋转对称的工件。本 试验中，待焊直径较小的螺柱为旋转部件，在焊接前通过工装夹具装夹固定于摩擦焊 机左侧，另一滑动工件由固定于工作台上的工装夹具装夹。焊接过程中，旋转工件通 过电机驱动高速旋转，移动工件在气缸产生的轴向力作用下以一定的速度向旋转工件 移动，两工件接触后达到设定摩擦压力后，旋转工件开始高速转动，两工件做相对旋 转运动，接触面因摩擦产生热量，摩擦界面的温度随摩擦面积的增大而升高，到达设 定的摩擦时间，摩擦焊接区变形达到一定程度后，电机制动刹车，随后进行顶锻，从 而完成整个焊接过程。

图 2.2 RC-MCH-4 摩擦焊机

RC-MCH-4 摩擦焊机的参数如下表 2.3 所示。

表 2.3 RC-MCH-4 摩擦焊机参数

项目 名称 单位 规格参数

焊接范围 焊机最大顶力 kN 40

焊件直径范围 mm 6~18

最大焊接截面积 mm2 254

旋转端装夹焊件长度 mm 20~180

移动端装夹焊件长度 mm 35~400

焊接时间 加压级数 1 级+2 级+顶锻

摩擦时间 s 1~15

顶锻保压时间 s 1~15

制动时间 s 0.2~0.5