汽車覆蓋件的外板通常使用6000系列鋁合金土至,板材厚度1.0~2.0mm,其優(yōu)點是成形后不出現(xiàn)拉伸應(yīng)變表面缺陷猾昆。當(dāng)采用傳統(tǒng)的電阻點焊焊接鋁材時陶因,電極壽命較低,而伴隨電極的變質(zhì)容易產(chǎn)生焊接缺陷垂蜗,焊接質(zhì)量明顯下降楷扬。攪拌摩擦點焊FSSW(FrictionStirSpotWelding)是為了彌補傳統(tǒng)電阻點焊技術(shù)的不足解幽,由日本馬自達(dá)公司等研發(fā)的新型焊接技術(shù)烘苹。其接頭表面質(zhì)量好、光滑镣衡、無缺陷,剪切強(qiáng)度不低于電阻焊望浩,而且大幅度降低了加工能耗和成本,若將目前的電阻點焊設(shè)備改造為鋁合金攪拌摩擦點焊設(shè)備后能量消耗減少了99%惰说,設(shè)備投資節(jié)省了40%。因此吆视,本試驗利用回填式攪拌摩擦點焊技術(shù),研究不同的焊接工藝參數(shù)對6082-T6鋁合金焊接接頭的組織及力學(xué)性能的影響揩环。
1試驗材料及方法
焊接對象為6082-T6鋁合金板材搔弄,板材尺寸為140mm×50mm×2mm顾犹,焊接前需去除表面氧化層,焊接方式為搭接褒墨。以轉(zhuǎn)速炫刷、下扎時間浑玛、回填時間、下扎深度為變量噩咪,進(jìn)行多組不同試驗顾彰。試驗參數(shù)的選擇通過正交試驗來進(jìn)行涨享,正交試驗如表1所示厕隧。按照試驗組數(shù)吁讨,每組參數(shù)做5個試樣,焊后觀察接頭宏觀形貌排龄,取3個做力學(xué)剪切,2個做金相茶鹃,而后根據(jù)數(shù)據(jù)分析涣雕,得出最優(yōu)參數(shù)闭翩。
2試驗結(jié)果及分析
表1為各組試驗對應(yīng)的剪切強(qiáng)度迄埃,其數(shù)值為每組3個試樣剪切強(qiáng)度的平均值疗韵。根據(jù)這25次試驗結(jié)果來分析因素各水平對剪切強(qiáng)度的影響侄非。轉(zhuǎn)速1800rpm的是第1蕉汪、2、3者疤、4驹马、5號試驗除秀,其剪切強(qiáng)度均值為27.052MPa糯累;轉(zhuǎn)速2100rpm的是第6册踩、7、8胖秒、9、10號試驗阎肝,其剪切強(qiáng)度均值為28.368MPa业稼;轉(zhuǎn)速2400rpm的是第11俯邓、12、13稽鞭、14鸟整、15號試驗,其剪切強(qiáng)度均值為20.486MPa篮条;轉(zhuǎn)速2700rpm的是第16吩抓、17涉茧、18伴栓、19雨饺、20號試驗钳垮,其剪切強(qiáng)度是均值是20.500MPa额港;轉(zhuǎn)速3000rpm的是第21、22移斩、23肚医、24、25號試驗糠排,其剪切強(qiáng)度均值是28.134MPa。顯然轉(zhuǎn)速2100rpm剪切強(qiáng)度最高超升,轉(zhuǎn)速2400rpm最差,兩者的極差R=28.368-20.486=7.882MPa乾闰。它表示采用轉(zhuǎn)速2100rpm比采用轉(zhuǎn)速2400rpm的剪切強(qiáng)度平均值提高7.882MPa盈滴。同樣的方法可比較下扎時間、回填時間疗垛、下扎深度對試驗結(jié)果的影響×螂可得出最佳轉(zhuǎn)速為2100rpm贷腕,最佳下扎時間為3s泽裳,最佳回填時間為3s,最佳下扎深度為2.7mm破婆。下扎時間極差R=25.162涮总,對剪切強(qiáng)度影響最大的因素為下扎時間。6082-T6鋁合金搭接焊點除未焊合組參數(shù)外荠割,其他組經(jīng)X光射線檢測均未發(fā)現(xiàn)缺陷妹卿。最優(yōu)參數(shù)下的焊點表面宏觀形貌如圖2所示。
通過前面剪切強(qiáng)度計算蔑鹦,8#、9#箕宙、10#號試驗剪切強(qiáng)度較大嚎朽,現(xiàn)選取其金相進(jìn)行觀察,分別如圖3a~圖3c所示柬帕,可看到其焊點底部中心區(qū)域均有缺陷哟忍。其中剪切強(qiáng)度不大,但金相完好的試件19#陷寝、20#锅很、21#分別如圖3d~圖3f所示。