【摘要】：連續(xù)摩擦焊是一種高效、低耗、無污染、可實(shí)現(xiàn)批量化作業(yè)的新型焊接技術(shù)。目前在航空航天、汽車制造領(lǐng)域應(yīng)用較多,特別適合管柱類工件的連接。相對于其他焊接方法,摩擦焊接縫處無化學(xué)反應(yīng),主要為鍛造組織,因此相對來說氣孔、偏析或裂紋的缺陷較少,接頭強(qiáng)度相對熔焊、釬焊來說,要強(qiáng)很多,甚至能超越母材的強(qiáng)度。我司輕卡車橋?yàn)檩S管與軸頭對接焊的形式,前期采用開坡口的二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊形式,軸頭及軸管材質(zhì)為Q420低碳合金鋼。為提高工作效率,我司新引進(jìn)軸頭摩擦焊焊機(jī),由于缺乏理論支持,在調(diào)試過程中,對各種焊接參數(shù)影響不了解,多次走彎路。為方便以后摩擦焊工藝推廣,借公司調(diào)試機(jī)會,對摩擦焊機(jī)理進(jìn)行了深入研究。本文在實(shí)際研究中,通過文獻(xiàn)分析法,總結(jié)前人對摩擦焊工藝應(yīng)用的研究成果;通過試驗(yàn)驗(yàn)證法,通過硬度實(shí)驗(yàn)、拉伸強(qiáng)度、金相組織分析判定焊縫性能;通過三維有限元分析軟件,建立摩擦焊軸頭飛邊模型,研究焊接參數(shù)對飛邊的影響。根據(jù)焊接試驗(yàn)的一般步驟,利用M125雙頭摩擦焊焊機(jī)制備9個(gè)試件,其中將其中2個(gè)進(jìn)行破壞試驗(yàn),制備金相試驗(yàn),并對焊接后接頭的金相組織分析、硬度分析,分析各個(gè)參數(shù)對接頭的影響,同時(shí)對剩余的7個(gè)接頭進(jìn)行無損檢測,確保焊縫質(zhì)量無問題。試驗(yàn)結(jié)果表明:在焊縫熔合區(qū)與過熱區(qū)為焊縫的薄弱環(huán)節(jié),出現(xiàn)了帶狀馬氏體,導(dǎo)致硬度增大,脆性增加,為焊縫最薄弱環(huán)節(jié);同時(shí)在摩擦?xí)r間短、頂鍛壓力大、二次摩擦壓力大的大規(guī)范下,焊縫組織更為均勻;無損檢測結(jié)果表明,摩擦焊焊接質(zhì)量相對穩(wěn)定。再次通過對摩擦焊焊縫飛邊的模擬發(fā)現(xiàn),不同的工藝參數(shù)對應(yīng)飛邊不同,因此可以將飛邊外貌作為判定摩擦焊焊接質(zhì)量的參考依據(jù)。軸頭摩擦焊飛邊主要出現(xiàn)在焊接過程達(dá)到穩(wěn)態(tài)后,摩擦焊界面兩界面附近的金屬材料向界面外流動并形成飛邊,且飛邊大小隨焊接時(shí)間的增加而增加,增加軸向壓力比增加初始轉(zhuǎn)速更易于形成尺寸大且彎曲程度大的飛邊。在初始轉(zhuǎn)速約為400r/min且軸向壓力約為800KN下焊接成型較好,此時(shí)飛邊約9mm。
【圖文】：

輕卡車橋與軸頭外觀

技術(shù)路線及實(shí)施方案
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U466

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2634386