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          鋁合金攪拌摩擦焊與熔化極氬弧焊比較

          對于鋁合金的焊接,傳統的熔化焊接工藝中以氬弧焊(TIG/MIG)的應用最為普遍。該方法具有接頭性能較高、應用靈活、簡單產品不使用工裝夾具就可以施焊的優點,是目前國內廣泛采用的一種焊接方法。攪拌摩擦焊(FSW)是近期出現的一種新型固態焊接方法,自它出現以來,得到了迅速發展和推廣應用。下面我們從幾個方面來探討通過兩種方法得到的焊接接頭的性能比較。

          1、接頭金相組織
          對攪拌摩擦焊焊縫和熔化極氬弧焊焊縫取樣進行金相觀察可見,與MIG焊縫相比,FSW焊縫組織晶粒明顯細化。經評定,FSW焊接試樣的焊縫晶粒度為8級,MIG焊接試樣的焊縫晶粒度為4-5級。攪拌摩擦焊工藝使得工件在強烈的熱-力鍛造作用下,組織更為致密,晶粒更為細化。同時,作為一種固態焊接方法,攪拌摩擦焊接頭組織有效避免了熔化焊接帶來的氣孔、裂紋、疏松等缺陷。
          2、焊縫成分
          針對MIG和FSW兩種焊接方法所取得焊縫進行化學成分分析,MIG接頭中Mg、Mn元素燒損嚴重,而FSW焊縫成分和母材基本一致。Mn元素在合金中的作用是使含Mg相沉淀均勻,提高合金的抗腐蝕性,提高合金的強度,且確保合金的穩定性;Mg可在顯著提高合金強度的同時保證材料塑性不過分降低。
          3、接頭力學性能
          用MIG和FSW兩種焊接方法所焊試板焊縫的力學性能測試結果可以看出,FSW焊縫抗拉強度、伸長率數據明顯由于MIG多層焊接,并且焊縫性能穩定性也明顯高于MIG焊縫。這與前面的接頭組織、成分分析結果相吻合。

          總結: 
          攪拌摩擦焊是一種先進的鋁合金固相自動焊工藝,相比熔化極氬弧焊(MIG)具有突出的優點:
          1、攪拌摩擦焊接接頭晶粒明顯細化,Mg、Mn等合金元素燒損明顯減少,接頭力學性能顯著提高。
          2、在工程實際應用中,攪拌摩擦焊具有單道焊接厚度大、缺陷發生率低,焊接殘余應力與變形小、焊接效率高、節能降耗和綠色焊接等突出的工藝優點,是鋁合金構件實現高可靠、高效、綠色制造的****焊接工藝。
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