头形状对接头缺陷的形成具有重要影响。如果搅拌头设计不当则不能保证塑性材料充分流动,焊接后容易产生孔洞缺陷。

邢丽等人[18]对LF6薄板的搅拌摩擦焊焊缝成形及性能进行了研究。试验表明,搅拌摩擦焊焊缝成形不良主要表现为焊缝表面成形不好和存在沟槽,或在焊缝内部出现孔洞或隧道型缺陷。这些不良的成形主要取决于搅拌头的形状和工艺参数。

黄华等人[19]探讨了搅拌头尺寸及焊接工艺参数对其接头组织的影响。结果表明,对接板间隙越大越不利于热量向焊核区扩散,导致热影响区温度升高,晶粒尺寸变大。另外,通过焊缝截面观察发现,间隙越大,焊缝区出现的孔洞越大,甚至会在焊缝中出现隧道型缺陷。

由此可以看出搅拌摩擦焊缺陷的产生是多种因素[13]共同作用的结果，对于不同的焊接过程及被焊材料，各种因素是相互制约的。现有的研究仅就某个因素单独作用进行了探索，对于各个因素相互作用关系的研究还有待于进一步深入。

1.3采用的设计方案（基本理论）与技术路线

(1)技术路线：1)确定7050-T7451铝合金板厚度；

2)对7050-T7451铝合金试件进行焊前清理(用丙酮将试板表面擦拭干

净)；

3)制备7050-T7451铝合金标准试件(采用对接形式)；

4)根据试件的特征合理的选择搅拌摩擦焊的设备和搅拌头；

5)在焊接过程中选择最佳的焊接参数；

6)以最佳参数对标准试件进行焊接；

7)对焊件进行力学性能及组织、性能分析。

(2)技术关键：1)对焊接参数的选择。

2)对搅拌头的外形轮廓及转速进行选择。

3)对焊接压力大小的掌握。

4)对焊前焊后的处理。

1.4研究内容：

一、 搅拌摩擦焊焊接工艺参数对微观组织的影响；

二、 旋转速度与性能的关系；

三、 焊接速度与性能的关系；

四、工艺参数对焊缝表面及力学性能的影响；

五、应力模拟。