铝-钢异种材料回填式搅拌摩擦点焊接头界面连接机制与力学性能研究
Study on Interface Bonding Mechanism and Mechanical Properties of Aluminum Steel Dissimilar Material Refill Friction Stir Spot Welding Joint
李聪 1尤佳庆 1张悦 2杨浩坤 3赵运强4
作者信息
- 1. 沈阳工业大学 材料科学与工程学院,辽宁 沈阳 110870;广东省科学院中乌焊接研究所 广东省现代焊接技术重点实验室,广东 广州 510650
- 2. 沈阳工业大学 材料科学与工程学院,辽宁 沈阳 110870
- 3. 香港生产力促进局 智能制造部,香港 999077
- 4. 广东省科学院中乌焊接研究所 广东省现代焊接技术重点实验室,广东 广州 510650
- 折叠
摘要
以 5754 铝合金与DC04 钢为研究对象,进行了铝板在上的回填式搅拌摩擦点焊试验,研究了搅拌套下扎深度对铝-钢界面微观组织特征与接头力学性能的影响.结果表明,当搅拌套未扎入下层钢板时,冶金结合为铝-钢界面的主要连接机制.当搅拌套扎入下层钢板时,铝-钢界面同时发生机械咬合与冶金结合,其中,机械咬合主要发生在搅拌套作用区.通过工艺优化得出最优工艺参数为:转速 2000 r/min、焊速 0.5 mm/s,搅拌套下扎深度 1.45 mm,此时接头最大拉剪失效载荷达 5105 N.
Abstract
Taking 5754 aluminum alloy and DC04 steel as the base materials,the refill friction stir spot welding tests were carried out,which revealed the effects of penetration depth of the stirring sleeve on the microstructure characteristics and the mechanical properties of the joints.The results show that metallurgical bonding is the main bonding mechanism of aluminum-steel interface when the stirring sleeve is not inserted into the lower steel plate.When the stirring sleeve is inserted into the lower steel plate,the aluminum-steel interface simultaneously undergoes mechanical interlocking and metallurgical bonding.The mechanical interlocking mainly occurs in the action area of the stirring sleeve.Through optimizing process parameters,the optimal parameters are obtained as follows:the rotational speed,welding speed and sleeve penetration depth are 2000 r/min,0.5 mm/s and 1.45 mm,respectively.The maximum tensile shear failure load of the joint is 5105 N.
关键词
异种材料/回填式搅拌摩擦点焊/拉剪载荷/连接机制Key words
dissimilar materials/refill friction stir spot welding/tensile shear load/bonding mechanism引用本文复制引用
基金项目
广东省科技计划项目(2022A0505050054)
国家自然科学基金项目(51905112)
广东省科协科技计划项目(SKXRC202221)
东莞市重点领域研发项目(20201200300122)
出版年
2024
NETL
NSTL
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