雙面攪拌摩擦點(diǎn)焊攪拌摩擦點(diǎn)焊剪切力工藝參數(shù)論文

1、雙面攪拌摩擦點(diǎn)焊設(shè)備及點(diǎn)焊工藝實(shí)驗(yàn)研究【摘要】 隨著鋁鎂合金在汽車(chē)制造業(yè)中應(yīng)用的不斷增加,傳統(tǒng)的電阻點(diǎn)焊(Resistance Spot Welding,RSW)已不能滿足這些低熔點(diǎn)合金的連接,由攪拌摩擦焊(Friction Stir Welding,FSW)演變而來(lái)的攪拌摩擦點(diǎn)焊(Friction Stir Spot Welding,FSSW)彌補(bǔ)了電阻點(diǎn)焊的不足,成為輕金屬連接的新工藝。本文在參考現(xiàn)有的攪拌摩擦點(diǎn)焊設(shè)備的基礎(chǔ)上,根據(jù)雙面攪拌摩擦點(diǎn)焊的原理,對(duì)雙面攪拌摩擦點(diǎn)焊試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)做了整體設(shè)計(jì),并對(duì)旋轉(zhuǎn)主軸系統(tǒng)、Z軸進(jìn)給系統(tǒng)、電機(jī)、導(dǎo)軌、絲杠進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算,設(shè)計(jì)與選擇。在Solidwo

2、rks三維軟件中造型及裝配,并且制造出了一臺(tái)滿足實(shí)驗(yàn)要求的雙面攪拌摩擦點(diǎn)焊實(shí)驗(yàn)樣機(jī)。以2mm厚5052鋁合金的雙面攪拌摩擦點(diǎn)焊作為研究對(duì)象,設(shè)計(jì)了四因素四水平的正交實(shí)驗(yàn)法、單因數(shù)實(shí)驗(yàn)法,著重研究攪拌頭旋轉(zhuǎn)速度、焊接進(jìn)給量、焊接進(jìn)給速度及焊接停留時(shí)間對(duì)點(diǎn)焊接頭斷面形貌和力學(xué)性能的影響。獲得以下主要結(jié)論:(1)分析四因素四水平的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知:攪拌頭旋轉(zhuǎn)速度是影響焊點(diǎn)剪切力的四個(gè)因素中最主要的因素,其次為進(jìn)給量、焊接停留時(shí)間,最后是焊接進(jìn)給速度。(2. 更多還原【Abstract】 With the aluminum-magnesium alloy applications in the

3、automotive manufacturing industry continues to increase, the traditional resistance spot welding (RSW) does not satisfy the connectivity of these low melting point alloy by friction stir welding (FSW)evolved from friction stir spot welding (FSSW) to make up for the lack of resistance spot welding, a

4、 new technology of light metal connections.In this paper, reference to an existing friction stir spot welding equipment based on the principle of . 更多還原 【關(guān)鍵詞】 雙面攪拌摩擦點(diǎn)焊； 攪拌摩擦點(diǎn)焊； 剪切力； 工藝參數(shù)； 【Key words】 double-sided friction stir spot welding； friction stir spot welding； static strength； process p

5、arameters；摘要 4-5 Abstract 5 第1章 緒論 9-20 1.1 課題來(lái)源與背景 9 1.2 固態(tài)連接技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 9-12 攪拌摩擦焊 9-10 攪拌摩擦焊的工藝特點(diǎn) 10-11 攪拌摩擦點(diǎn)焊 11-12 1.3 攪拌摩擦點(diǎn)焊方法 12-15 日本攪拌摩擦點(diǎn)焊技術(shù)的研究 12 德國(guó)攪拌摩擦點(diǎn)焊技術(shù)的研究 12-13 我國(guó)攪拌摩擦點(diǎn)焊技術(shù)的發(fā)展 13-15 1.4 攪拌摩擦點(diǎn)焊研究現(xiàn)狀 15-19 點(diǎn)焊工藝參數(shù)的研究 15 點(diǎn)焊接頭微觀組織的研究 15-18 點(diǎn)焊接頭力學(xué)性能的研究 18-19 1.5 本文的主要研究任務(wù) 19-20 第2章 雙面攪拌摩擦點(diǎn)焊設(shè)備的設(shè)計(jì)

6、20-48 2.1 雙面攪拌摩擦點(diǎn)焊原理介紹 20-21 2.2 雙面攪拌摩擦點(diǎn)焊試驗(yàn)機(jī)的整體方案設(shè)計(jì) 21-23 雙面攪拌摩擦點(diǎn)焊試驗(yàn)機(jī)的組成部份 21 雙面攪拌摩擦點(diǎn)焊試驗(yàn)機(jī)的組成部份 21-22 相關(guān)參數(shù)及要求 22 焊接工作流程 22-23 2.3 雙面攪拌摩擦點(diǎn)焊攪拌頭的設(shè)計(jì) 23-25 攪拌頭材料的選擇 23 攪拌頭形狀及尺寸的設(shè)計(jì) 23-25 2.4 點(diǎn)焊夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 25-27 焊接工裝的作用 25 夾緊裝置的組成 25-26 夾緊裝置的基本要求 26 夾緊力方向的選擇 26 夾緊力作用點(diǎn)的選擇 26-27 雙面攪拌摩擦點(diǎn)焊夾具設(shè)計(jì)方案 27 2.5 旋轉(zhuǎn)主軸系統(tǒng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 2

7、7-37 變頻電機(jī)的選擇 27-29 傳動(dòng)方式的選擇 29-30 同步帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 30-33 攪拌頭夾持裝置的選擇 33-34 旋轉(zhuǎn)主軸的設(shè)計(jì) 34-37 2.6 主軸進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)（Z 軸）的設(shè)計(jì) 37-46 伺服電機(jī)的選擇 37-38 導(dǎo)軌的選型與計(jì)算 38-40 滾珠絲杠螺母副的選型與計(jì)算 40-46 聯(lián)軸器的選擇 46 主軸進(jìn)給系統(tǒng)的裝配 46 2.7 機(jī)架的設(shè)計(jì) 46-47 2.8 雙面攪拌摩擦點(diǎn)焊機(jī)的裝配 47-48 第3章 實(shí)驗(yàn)材料與內(nèi)容 48-53 3.1 實(shí)驗(yàn)材料 48 3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 48-50 3.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 50-53 正交實(shí)驗(yàn) 50-51 單因素實(shí)驗(yàn) 51 拉伸實(shí)驗(yàn) 51 接頭形貌分析 51-53 第4章 雙面攪拌摩擦點(diǎn)焊實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 53-65 4.1 最佳焊接工藝參數(shù)的選擇 53-54 4.2 單因素對(duì)雙面攪拌摩擦點(diǎn)焊接頭力學(xué)性能的影響 54-64 攪拌頭旋轉(zhuǎn)速度對(duì)接頭力學(xué)性能的影響 54-57 焊接停留時(shí)間對(duì)接頭力