摩擦塞焊作為一種新型的固相焊接技術(shù),具有節(jié)能、綠色環(huán)保、接頭性能良好等優(yōu)點(diǎn),在船舶、航空航天等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。通過(guò)實(shí)驗(yàn)與理論相結(jié)合的研究方法,本文建立了摩擦塞焊初始階段溫度場(chǎng)與工藝參數(shù)和材料物性參數(shù)間的解析模型,為實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中工藝參數(shù)的選擇提供了一定的理論指導(dǎo)。主要工作內(nèi)容及成果如下:首先,通過(guò)7075-T6鋁合金摩擦塞焊實(shí)驗(yàn),對(duì)摩擦塞焊初始階段產(chǎn)熱和溫度場(chǎng)演變規(guī)律以及焊接接頭的微觀組織和顯微硬度進(jìn)行了深入的研究。通過(guò)研究,發(fā)現(xiàn)了摩擦塞焊初始階段產(chǎn)熱功率呈近似線性增長(zhǎng)的基本規(guī)律;揭示了摩擦塞焊初始階段產(chǎn)熱對(duì)于焊接過(guò)程的重要性;分析了熱力耦合作用下焊接接頭的微觀組織及顯微硬度。其次,基于傳熱學(xué)、摩擦學(xué)以及彈塑性力學(xué)理論,對(duì)摩擦塞焊初始階段進(jìn)行了理論解析。依據(jù)產(chǎn)熱的連續(xù)性,求得了峰值功率的解析式;結(jié)合前述實(shí)驗(yàn)研究成果,提出了產(chǎn)熱功率線性化假設(shè),進(jìn)而建立了初始階段線性產(chǎn)熱模型。綜上,給出了完整描述摩擦塞焊初始階段非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型。最后,利用拉普拉斯變換法對(duì)上述數(shù)學(xué)模型進(jìn)行求解,求得了摩擦塞焊初始階段溫度場(chǎng)的解析解,從而將溫度與工藝參數(shù)和材料物性參數(shù)關(guān)聯(lián)起來(lái)了�；诰�性產(chǎn)熱模型... 

【文章來(lái)源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

頂鍛式摩擦塞焊焊接設(shè)備

南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文特殊性的一個(gè)重要方面，因此本節(jié)將從摩擦塞焊初始階段界面，深入研究 FPW 初始階段界面產(chǎn)熱的演變規(guī)律。專門對(duì)于摩擦對(duì)較少，但學(xué)者們對(duì)于攪拌摩擦焊、旋轉(zhuǎn)摩擦焊、以及線性摩通過(guò)對(duì)焊接過(guò)程中摩擦扭矩這一參量的監(jiān)控來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)熱規(guī)律特征將焊接過(guò)程分為三個(gè)階段：初始階段（非穩(wěn)態(tài)階段）、穩(wěn)態(tài)段，如圖 2.4 所示。

鋁板下表面 1mm 處的水平位置；二是距鋁板下表面 2mm 處的水平位置；三是距鋁板上1mm 處的水平位置；四是沿塞棒，也是塞孔的中心線。水平位置上距中軸線 10mm 以內(nèi)測(cè)量點(diǎn)距離為 0.5mm，其它相鄰測(cè)量點(diǎn)距離為 1mm；塞棒中心線上相鄰測(cè)量點(diǎn)的距離均mm，如圖 2.16（b）所示。yyx····························································································································································（a）顯微硬度計(jì) （b）顯微硬度測(cè)試點(diǎn)分布示意圖圖 2. 16 顯微硬度計(jì)及測(cè)試點(diǎn)分布示意圖硬度測(cè)定結(jié)束后，將圖 2.16（b）中試樣除去塞棒余高使其與鋁板上下表面平齊，取接頭利用鑲嵌機(jī)（XQ-2B，圖 2.17（a））將其制成鑲嵌試樣。經(jīng)粗磨、細(xì)磨、拋光后，利用 Ke（1ml HF+1.5ml HCL+2.5ml HNO3+95ml H2O）進(jìn)行腐蝕處理，完成金相試樣的制備[26,，借助光學(xué)顯微鏡（IM300，圖 2.17（b））觀察、分析接頭不同區(qū)域的微觀組織和形貌

【參考文獻(xiàn)】：
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