摘要：随着铝合金在航空航天、轨道交通及船舶制造等工业制造领域的应用持续增长,实现铝合金的高质量焊接已成为目前铝合金结构件轻量化发展的迫切需求与研究热点。搅拌摩擦焊接(Friction stir welding, FSW)作为一种固相焊接技术,在铝合金连接方面取得了显著进展。然而,随着大厚度铝合金板应用需求的日益增加,单面FSW接头由于焊缝底部的热量供应不足,易在焊缝底部形成缺陷,难以达到质量要求。为改善上述单面FSW接头中存在的缺陷问题,双面搅拌摩擦焊接技术应运而生。基于目前研究较为广泛的两种双面FSW工艺——常规顺序双面搅拌摩擦焊(Conventional double-sided friction stir welding,CDS-FSW)和双轴肩搅拌摩擦焊(Bobbin tool frictionstirwelding,BT-FSW)的研究成果,梳理和总结两种工艺的研究进展,重点从焊接工艺优化、接头宏微观组织形貌、力学性能及影响因素、搅拌头设计、焊接温度场和材料流动行为等方面进行详细分析与评述。最后,对双面搅拌摩擦焊接技术的热点问题及研究难题进行总结与展望,以期为双面搅拌摩擦焊技术的发展和实际工程应用提供理论参考。

摘要：提出了一种偏心挤压流动模型,该模型认为搅拌头对软化材料的偏心挤压作用是形成接头的主要因素.基于该模型,设计并进行了偏心搅拌摩擦焊接试验.结果表明,搅拌摩擦焊接过程中,接头是由搅拌头偏心挤压材料形成的;搅拌头的偏心量越大,形成的接头核心区也将越大;在搅拌针附近的金属流动将使焊接接头形成在行进方向的层状结构;在接头表面将形成弧形纹,形成的弧形纹不是沿板材对接面对称的,而是偏向后退侧的,弧纹在后退侧形成的弧纹夹角比前进侧形成的弧纹夹角大;行进方向的层状结构和接头表面的弧形纹有对应关系.

摘要：搅拌摩擦焊(Friction stir welding, FSW)作为一种固态连接技术,通过剧烈的塑性变形和动态再结晶,可显著降低接头应力变形,形成独特的微观组织,改善力学性能,具有广阔的工程应用前景。文章列举了可应用于Fe基合金搅拌摩擦焊接的搅拌头材质,综述了搅拌摩擦焊技术在Fe基合金焊接、Fe基合金缺陷修复方面的应用进展,分析了现有研究中存在的问题,展望了潜在的研究方向。

摘要：对2017铝合金进行搅拌摩擦焊接,表述Swift硬化规律。采用面心复合设计方法进行焊接接头的拉伸实验设计。采用基于最小二乘法和响应面法的2种模型评估搅拌摩擦焊各焊接因素对硬化参数的影响。采用到有限元程序Abaqus来模拟焊接接头拉伸测试结果。相对平均偏差判据结果表明,实验结果和模拟结果吻合较好。这些结果能用于实验多目标优化,实行具体焊接或完成搅拌摩擦焊接零件成形过程中塑性变形的数值模拟,如液压成形、弯曲度和锻造。

摘要：在自行改造的搅拌摩擦焊机上通过大量试验,研究了T2-H62搅拌摩擦焊接技术,优化了搅拌头的材料、形状及尺寸,通过SNR(信噪比)试验设计,计算出紫铜和黄铜搅拌摩擦焊接工艺参数显著性顺序,并通过拉伸试验、硬度试验及弯曲试验测试了T2-H62搅拌摩擦焊接接头的力学性能,最终优化了搅拌摩擦焊接工艺参数。

摘要：搅拌摩擦焊是一种新型的固态连接技术,以用于可焊性有色金属的熔焊。介绍了搅拌摩擦焊接机的结构形式及搅拌摩擦焊接的工作原理,确定适用于电动汽车电池包搅拌摩擦焊接机的总体结构设计方案;对其主要零部件进行设计计算,依据基本参数的计算,完成搅拌摩擦焊接机的搅拌头、工作台以及主轴系统的设计计算,利用SoildWorks三维软件建立出电动汽车电池包搅拌摩擦焊接机主要零部件的三维模型,并进行了运动仿真。提高了搅拌摩擦焊接的质量,使得搅拌摩擦焊技术应用在更加广泛的领域。

摘要：采用铝锂合金2198-T8,对未来搅拌摩擦焊接机身整体壁板的结构形式进行了设计,并把机身整体焊接壁板的结构形式简化为2种典型试验构型。采用中子衍射方法测得铝锂合金2198-T8单焊缝和双焊缝板的残余应力分布,并对2种试验件的残余应力分布进行了研究;对2198-T8母材和2种典型焊接试验件进行疲劳试验,测得不同尺寸的试验件裂纹扩展速率,并进行对比分析。采用ABAQUS软件建立了有限元数值计算模型,计算出2种情况下由残余应力引起的应力强度因子(Kresidual),研究了残余应力对于疲劳各参数的影响,采用Newman闭合模型计算出2种模型的疲劳寿命,并和试验寿命相对比。试验和数值结果表明:双焊缝试件的疲劳寿命比单焊缝试件长4倍;残余应力的存在改变了疲劳参数分布。

摘要：为满足异种铝合金结构件焊接需求,对10 mm厚的2A12T4/6061T6异种铝合金板进行了搅拌摩擦焊接试验,分析了不同工艺参数焊接接头的微观组织和性能。结果表明:焊接接头焊核区与热机械影响区分界在前进侧明显,而在返回侧不明显;除搅拌头旋转速度为700 r/min、前进速度为300 mm/min的焊接试样外,其余试样的拉伸断裂均发生在6061T6铝合金侧的热影响区,拉伸断裂均呈韧性断裂;焊核区的硬度比热影响区的硬度大,但比母材的硬度小,2A12T4铝合金侧的硬度明显高于6061T6铝合金侧的硬度。当搅拌头旋转速度为600 r/min、焊接速度为300 mm/min时,焊接接头的抗拉强度最高,为249 MPa。

摘要：针对大型复杂工件及空间曲面焊接对搅拌摩擦焊接设备的焊接能力的需求,将并联机构与传统串联式设备相混连,成功设计了五轴联动搅拌摩擦焊接机床。通过对3-PRS并联运动头基本结构参数对并联运动机构性能的影响分析,设计研究了并联运动机构进行了设计研究。

摘要：铝合金汽车轮毂搅拌摩擦焊接(FSW)过程中涉及摩擦热量和塑变热量等的传导,为减小其建模难度,引入了移动坐标系的概念,利用有限元技术建立了汽车轮毂FSW模型,实现了轮毂焊接过程的仿真分析。实验结果验证了所建立的轮毂焊接模型的正确有效性,从而为后续轮毂FSW结构分析和焊接工艺的优化设计奠定了基础。