逆向差速搅拌摩擦焊接方法及接头形成机理研究

项目名称： 逆向差速搅拌摩擦焊接方法及接头形成机理研究

项目编号： No.51175117

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 机械工程学科

项目作者： 刘会杰

作者单位： 哈尔滨工业大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 针对空间焊接现场制造及在轨修复的潜在需求，提出一种搅拌针与轴肩逆向差速旋转的搅拌摩擦焊接新方法，其主要思路是设计搅拌针与轴肩相互分离的搅拌头，搅拌针高速旋转，轴肩低速旋转，搅拌针与轴肩的旋转方向相反。利用搅拌针的高速旋转，降低轴向压力、旋转扭矩和前进阻力，减小能量消耗，降低装夹要求，提高焊接效率；利用轴肩的低速旋转，保证焊缝成形，同时降低前进阻力；利用搅拌针与轴肩的逆向旋转，降低焊缝两侧微观组织的不对称性，从而提高接头性能。 采用试验研究、理论分析和数值模拟相结合的研究方法，建立一套逆向差速搅拌摩擦焊接系统，重点研究焊接温度场及焊缝成形特征，分析焊接过程载荷参量随焊接工艺参数的变化规律，阐明接头微观组织与接头性能的相关性，揭示逆向差速搅拌摩擦焊接头的形成机理，实现焊接工艺参数的优化，为高强铝合金空天结构的焊接现场制造及可靠连接提供理论依据并奠定技术基础，推动空间搅拌摩擦焊接技术的发展。

中文关键词： 搅拌摩擦焊；逆向差速旋转；焊接温度场；微观组织特征；力学性能

英文摘要：

英文关键词： Friction Stir Welding；RDDR Rotation；Welding Temperature Field；Microstructural Characteristics；Mechanical Properties