[發明專利]一種表征攪拌摩擦焊流場的方法

在審

• 申請號: 202110417060.3
• 申請日: 2021-04-19
• 公開（公告）號: CN113102873A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 錢錦文;鄒文龍;歐艷;肖逸鋒;余劍飛;吳靚;張乾坤
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12;B23P15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種表征攪拌摩擦焊流場的方法。其特征在于：通過在鋁合金板材上預設的位置沿板厚方向打孔，再將銅絲垂直插入打好的孔中，然后再在含有銅絲的路徑上進行攪拌摩擦焊，通過對焊縫試樣逐層研磨并拍照，最后對照片進行二維合成和三維建模的處理方式來表征攪拌摩擦焊焊接過程的流場，具體包括以下步驟：

步驟(1)：選取一定形狀和尺寸的鋁合金板材和半徑為0.2～0.4mm的麻花鉆，以及攪拌頭；

步驟(2)：對選取的鋁合金板材進行表面處理后將其固定在工作臺上，采取手工鉆的方式在鋁合金板表面預設的位置沿板厚方向開始鉆孔；

步驟(3)：選取半徑與麻花鉆，長度與所打孔的深度一致的銅絲垂直插入孔中，并確保銅絲上端與鋁合金板上表面平齊；

步驟(4)：采用旋轉速度為600～950rpm，焊接速度為250～450mm/min，攪拌頭的傾斜角為0～2°，下壓量為0.2～0.5mm的工藝參數對置有銅絲的鋁板處按預設的路徑進行攪拌摩擦焊；

步驟(5)：采用線切割對焊縫進行切樣，用不同型號的砂紙對試樣進行逐層打磨和腐蝕并對光學顯微鏡觀察到的圖像進行拍照：

步驟(6)：對拍取的圖片通過軟件進行二維合成和三維建模，通過觀察建立的三維模型中標記材料的運動和變形從而表征出攪拌摩擦焊的流場。

2.根據權利要求1所述的一種表征攪拌摩擦焊流場的方法，其特征在于：所打孔的深度應比板材厚度小1～2mm，比攪拌針的長度大1～2mm。

3.根據權利要求1所述的一種表征攪拌摩擦焊流場的方法，其特征在于：試樣每打磨完0.1mm進行一次腐蝕和金相觀察并拍照。