3、焊接工艺研究：搅拌摩擦焊与微波混合加热法的应用与特性

焊接工艺研究：搅拌摩擦焊与微波混合加热法的应用与特性

1. 引言

在当今工业领域，材料的连接和焊接技术至关重要。铝合金因其良好的机械性能和轻质特性，在汽车、航空航天等行业得到广泛应用。然而，铝合金的焊接一直是一个挑战，传统焊接方法容易产生各种缺陷，影响其强度和性能。因此，寻找高效、优质的焊接技术成为研究的热点。本文将介绍两种先进的焊接技术：搅拌摩擦焊（FSW）和微波混合加热法（MHH），并探讨它们在铝合金焊接中的应用和特性。

2. 搅拌摩擦焊（FSW）技术

2.1 FSW简介

搅拌摩擦焊（FSW）是一种新型的固态焊接技术，于1991年在剑桥焊接研究所发明。与传统焊接方法相比，FSW具有诸多优势，如无需填充材料、减少气孔和变形、降低热输入、减少凝固缺陷和残余应力等。此外，FSW还能在高温下对材料施加严重的塑性变形，产生高密度的位错，从而形成等轴、细化和再结晶的晶粒，实现微观结构的异质分布。

2.2 实验设置

在本次研究中，使用两块尺寸为50 × 100 × 2 mm³的Al 6061板材进行FSW焊接实验。工具采用H13 - 2344钢制成，其硬度高于Al 6061。工具的销钉设计为两种几何形状：方形和圆柱形，直径均为4mm，高度为1.98mm。旋转速度设置为800和1600 rpm，焊接速度设置为40、80和120 mm/min。具体的参数设置如下表所示：
| 样品编号 | 样品代码 |
| ---- | ---- |
| 1 | Cy - 1600 - 40 |
| 2 | Cy - 800 - 120 |
| 3 | Sq - 1600 - 80 |