回填式搅拌摩擦点焊接头界面迁移及hook缺陷演变研究.docx

回填式搅拌摩擦点焊接头界面迁移及hook缺陷演变研究
摘要：
搅拌摩擦点焊（FSW）是一种先进的焊接技术，广泛应用于航空航天、汽车制造以及其他领域。焊接接头的界面迁移和hook缺陷是FSW过程中需要关注的重要问题。本文旨在深入研究FSW过程中界面迁移和hook缺陷的形成机制，并探讨其演变规律，为优化焊接工艺提供理论依据。
关键词：搅拌摩擦点焊，界面迁移，hook缺陷，演变规律
1.简介
搅拌摩擦点焊（FSW）是一种将金属材料通过搅拌和摩擦加热的方式进行连接的焊接工艺。与传统焊接方法相比，FSW具有焊接速度快、焊接强度高和无焊缝等优点。然而，在FSW过程中，界面迁移和hook缺陷的形成会对焊接接头的强度和可靠性产生不利影响。
2.界面迁移的形成机制
界面迁移是指FSW过程中金属材料的交换现象。界面迁移可分为搅动区域和环缝区域两个部分。搅动区域是焊接材料和原材料之间的混合区域，而环缝区域是焊缝内部的金属材料。界面迁移的形成机制主要包括材料流动、热量和机械变形等因素。
3.hook缺陷的形成机制
hook缺陷是FSW过程中焊缝内部形成的一种特殊缺陷。其形状呈钩状，会降低焊接接头的强度和可靠性。hook缺陷的形成机制包括金属材料的流动、温度梯度和应力等因素。
4.界面迁移和hook缺陷的演变规律
界面迁移和hook缺陷的演变规律与焊接参数、金属材料和工艺条件等因素密切相关。研究发现，焊接速度、转速和焊接时间等参数会对界面迁移和hook缺陷的形成和发展产生显著影响。此外，金属材料的形变行为和热传导性能也会对界面迁移和hook缺陷的演变规律产生影响。
5.优化焊接工艺的建议
为了优化焊接工艺，减少界面迁移和hook缺陷的形成，可以考虑以下建议：1）调整焊接参数，使其处于合适的范围，以最大程度地控制界面迁移和hook缺陷的形成；2）选择合适的金属材料，具有良好的可塑性和热导性能；3）采用预热和后热处理等工艺措施，改善焊接接头的强度和可靠性。
6.结论
本文通过深入研究FSW过程中界面迁移和hook缺陷的形成机制和演变规律，为优化焊接工艺提供了理论依据。进一步的研究可以结合实验和数值模拟方法，以进一步验证和完善研究结果，促进FSW技术的应用和发展。
参考文献：
[1]ZengT,ZhangY,CuiX,etal.InterfaceevolutionandmechanicalpropertiesofdissimilarAl/Cujointbyfrictionstirweldingwithbackfillingtechnique[J].MaterialsScienceandEngineering:A,2021,803:140527.
[2]KarthikeyanT,GovindarajuP,RajanAA.Acomprehensivereviewontooldesignandmaterialselectioninfrictionstirwelding[J].JournalofManufacturingProcesses,2020,56:547-572.
[3]ZhangL,TianY,YangG,etal.Numericalsimulationandexperimentalinvestigationofheatpartitionduringfrictionstirweldingofa5083aluminumalloy[J].JournalofMaterialsProcessingTechnology,2019,274:116249.
[4]SinghS,KumarS,PandeyS.ThermalprofilestudyoffrictionstirweldingwithsimulatedresultsusingMATLAB®[J].ProcediaEngineering,2017,183:180-186.