铝合金搅拌摩擦焊型材公差对其焊接性能的影响

孟腾逸 王彦鹏 彭章祝

摘要：搅拌摩擦焊焊接接头尺寸对焊接接头力学性能、焊接速度、焊接过程的稳定性等均有非常重要的影响。研究轨道交通用3.5 mm铝合金搅拌摩擦焊接头在不同公差状态下的焊缝组织结构与性能，对公差大幅偏离标准值条件下的焊缝性能进行了对比，结果表明：接头上下搭接间隙大于0.4 mm时，焊缝极易出现焊接缺陷，焊缝工艺窗口较窄;在转速为1 600 r/min、焊速为1 200 mm/min的焊接工艺参数下，随着焊接间隙的增大，焊缝性能呈现显著下降趋势。

关键词：摩擦焊型材接头;尺寸公差;焊缝性能

中图分类号：TG457.14      文献标志码：A         文章编号：1001-2003（2021）12-0080-04

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2021.12.16

0    前言

搅拌摩擦焊作为一种新型的固相连接技术，被广泛应用于轨道交通的铝合金焊接[1-2]。与传统熔焊相比，具有焊接变形小、残余应力小、无焊接热裂纹等优点[3-7]。在轨道车辆[8-9]的大批量侧墙板工件焊接过程中，型材质量问题显得尤为重要。当型材尺寸超差时，焊接质量难以得到保证。目前对型材尺寸超差对焊接性能的影响研究较少，文中旨在研究不同公差状态下的焊缝性能，获得窗口更为宽泛的焊接工艺参数，对推动轨道交通车体制造质量的提升具有重要意义[10-11]。

1 焊接参数试验

在轨道交通行业，批量应用的常规薄板摩擦焊接头通常要求型材的上下间隙控制在0.4 mm以内，左右间隙不超过0.5 mm。搭接间隙尺寸控制既是型材制造的重难点，也是焊接质量的重要保证。文中对偶发性的型材尺寸超差对产品质量的影响进行了试验研究。……