填充式搅拌摩擦焊替代传统连接技术

填充式搅拌摩擦焊替代传统连接技术

为减轻汽车质量、提高焊接性能和节约资源，铝合金等其它轻质材料在汽车行业上的应用越来越广泛。电阻点焊和传统铆接是目前应用最为广泛的连接技术，但是由于这两种连接技术的操作要求高、生产效率低，尤其是铆接，需要进行钻孔、清除毛刺、连接件插入和进行紧固等操作，因此无法适应新型轻质材料的要求。而填充式搅拌摩擦焊在连接过程中不需要使用连接材料，这样在连接过程中不会增加结构质量。由于填充式搅拌摩擦焊不存在材料的液化和固化，也不会导致连接处材料的力学性能降低，且连接表面具有良好的粗糙度，因此可以考虑利用该种连接技术替代电阻点焊和传统铆接。

选择1.27mm厚的AA7075-T6高强度铝合金板件和1.6mm厚的AA2024-T3高强度铝合金板件，板件长、宽均为135mm和38mm。两种不同材料的板件前者用来制造加强肋试样，后者用来制造冲压覆盖件试样。采用日本川崎重工的填充式搅拌摩擦焊接机器人系统进行试样的连接。参照美国材料与试验协会制定的静态拉伸试验、搭接剪切试验和疲劳试验标准对制造的焊接试样进行焊接性能测试，同时对该试样的横截面进行金相分析和显微硬度测试。结果显示：填充式搅拌摩擦焊静态拉伸试验中试样承受的平均极限载荷为1.748kN，标准差为0.075kN；搭接剪切试验中试样承受的平均极限载荷为6.329kN，标准差为0.139kN。这两种试验中填充式搅拌摩擦焊的数值均高于电阻点焊和传统铆接，且具有较高的疲劳寿命。

Enkhsaikhan Boldsaikhan etal.SAE2016-01-2130.

编译：李臣