双面搅拌摩擦点焊搅拌摩擦点焊剪切力工艺参数论文(精)

1、【摘要】随着铝镁合金在汽车制造业中应用的不断增加，传统的电阻 点焊(Resista nee Spot Weld in g,RSW)已不能满足这些低熔点合金的连接，由搅拌摩擦焊(Friction Stir Welding,FSW)演变而来的搅拌摩擦点焊(Friction Stir Spot Welding,FSSW)弥补了电阻点焊的不足， 成为轻金属连接的新工艺。本文在参考现有的搅拌摩擦点焊设备的基 础上,根据双面搅拌摩擦点焊的原理，对双面搅拌摩擦点焊试验机结 构做了整体设计，并对旋转主轴系统、Z轴进给系统、电机、导轨、 丝杠进行了详细的计算，设计与选择。在Solidworks三维软件中造型 及

2、装配,并且制造出了一台满足实验要求的双面搅拌摩擦点焊实验样 札以2mn厚 5052铝合金的双面搅拌摩擦点焊作为研究对象，设计了四因素四水平的正交实验法、单因数实验法，着重研究搅拌头旋转速 度、焊接进给量、焊接进给速度及焊接停留时间对点焊接头断面形貌 和力学性能的影响。获得以下主要结论：(1)分析四因素四水平的实验 结果可知：搅拌头旋转速度是影响焊点剪切力的四个因素中最主要的 因素,其次为进给量、焊接停留时间，最后是焊接进给速度。(2. 更 多还原 團【Abstract With the aluminum-magnesiumalloy applications in the automotive

3、 manu facturi ng in dustry continues to in crease,the traditi onalresista nee spot weld ing (RSW)does not satisfy the conn ectivity of these low melt ing point alloy by fricti onstir welding (FSW)evolved from friction stir spot welding (FSSW) to make up for the lack of resista nee sp ot weldi ng, a

4、newtech no logy of light metal conn ecti onsnthis paper, refere nee to an exist ing fricti on stir spot weld ing equipment based on the princip le of .【关键词】双面搅拌摩擦点焊；搅拌摩擦点焊；剪切力；工艺参数;【Key words double-sided fricti on stir spot weld ingfricti on stir spot weldi ng;static stre ngthp rocessparameters ;摘要

5、4-5Abstract 5第1章绪论9-201.1课题来源与背景91.2固态连接技术的发展现状9-121.2.1搅拌摩擦焊9-10 1.2.2搅拌摩擦焊的工艺特点10-11 1.2.3搅拌摩擦点焊11-121.3搅拌摩擦点焊方法12-151.3.1日本搅拌摩擦点焊技术的研究121.3.2德国搅拌摩擦点焊技术的研究12-131.3.3我国搅拌摩擦点焊技术的发展13-151.4 搅拌摩擦点焊研究现状 15-191.4.1 点焊工艺参数的研究 15 1.4.2 点焊接头微观组织的研究 15-18 1.4.3 点焊接头力学性能的研究 18-191.5 本文的主要研究任务 19-20第 2 章 双面搅拌

6、摩擦点焊设备的设计 20-482.1双面搅拌摩擦点焊原理介绍 20-212.2双面搅拌摩擦点焊试验机的整体方案设计21-232.2.1 双面搅拌摩擦点焊试验机的组成部份212.2.2 双面搅拌摩擦点焊试验机的组成部份21-222.2.3 相关参数及要求 222.2.4 焊接工作流程 22-232.3双面搅拌摩擦点焊搅拌头的设计 23-252.3.1 搅拌头材料的选择 232.3.2 搅拌头形状及尺寸的设计 23-252.4点焊夹具结构设计 25-272.4.1焊接工装的作用 252.4.2夹紧装置的组成 25-262.4.3夹紧装置的基本要求 262.4.4夹紧力方向的选择 262.4.5夹紧

7、力作用点的选择 26-272.4.6 双面搅拌摩擦点焊夹具设计方案 272.5 旋转主轴系统机构的设计 27-372.5.1 变频电机的选择 27-29 2.5.2 传动方式的选择 29-30 2.5.3 同步带传动设计 30-33 2.5.4 搅拌头夹持装置的选择 33-342.5.5 旋转主轴的设计 34-372.6主轴进给传动系统（ Z 轴）的设计 37-462.6.1 伺服电机的选择 37-38 2.6.2 导轨的选型与计算 38-402.6.3 滚珠丝杠螺母副的选型与计算 40-46 2.6.4 联轴器的选择 462.6.5 主轴进给系统的装配 462.7机架的设计 46-472.8

8、双面搅拌摩擦点焊机的装配 47-48第 3 章 实验材料与内容 48-533.1实验材料 483.2实验设备 48-503.3实验内容 50-533.3.1 正交实验 50-51 3.3.2 单因素实验 51 3.3.3 拉伸实验 51 3.3.4 接头形貌分析 51-53第4章双面搅拌摩擦点焊实验结果与分析53-654.1最佳焊接工艺参数的选择 53-544.24.34.2.14.2.24.2.34.2.4搅拌头旋转速度对接头力学性能的影响焊接停留时间对接头力学性能的影响进给量对接头力学性能的影响59-62焊接进给速度对接头力学性能的影响本章小结64-65第5章总结、创新与展望65-6754-5757-