铝焊丝A356铝合金轮毂的可回抽式搅拌摩擦焊接工艺及机理研究

搅拌摩擦焊接(FSW)被认为是铝合金zuijia焊接工艺之一,在汽车轻量化技术中已得到极大关注,并且为形成中空底盘铸造铝合金部件提供了一种可行的技术方案.本文以两片式A356铝合金轮毂为研究对象,通过数值模拟,微观组织观察和力学性能测试等方法,研究了可回抽式搅拌摩擦焊(RPT-FSW)中基础焊接工艺和抽针工艺对轮毂接头的影响.得出了基础焊接工艺窗口和zuijia抽针工艺,并成功消除了焊接匙孔缺陷,在两片式轮毂上得到了一条无缺陷环形焊缝.同时还分析了不同的工艺参数对焊缝中基础焊接部分和抽针部分各区域微观组织和力学性能的影响.本文首先系统研究了A356铝合金轮毂基础焊接中搅拌头旋转速度和前进速度对接头形貌,微观组织和力学性能的影响.研究结果表明,在RP值(Revolutionary pitch,焊接速度/旋转速度)为0.15～0.23mm/rev时,可以得到无缺陷焊缝组织.数值模拟结果表明,隧道孔的产生是由于RP值过高时金属流动性不足,焊核区前进侧底部得不到足够的金属补充导致的.RPT-FSW基础焊接接头横截面分为四个区域:焊核区(SZ),热机影响区(TMAZ),热影响区(HAZ)和母材区(BM).基础焊接接头微观硬度整体呈现W形,其中SZ,TMAZ和HAZ的硬度均值均随着RP值的提高而上升.拉伸实验结果与硬度结果规律相似,在RP值为0.15～0.23 mm/rev时,抗拉强度和延伸率均随着RP值