25、搅拌摩擦点焊中润滑对能量需求和接头性能的影响研究

搅拌摩擦点焊中润滑对能量需求和接头性能的影响研究

1. 研究背景

在搅拌摩擦焊接（FSW）过程中，工具与工件间的摩擦以及塑性变形是能量的来源。以往的模型对热生成的考虑存在局限性，如有的仅考虑摩擦生热，而后续研究逐渐完善，综合考虑了塑性变形生热等因素。目前普遍认为，在搅拌摩擦点焊（FSSW）中，工具与工件的摩擦和塑性变形共同产生能量，但它们在焊接中的具体作用仍存在探讨空间。例如，在静止肩搅拌摩擦焊（SSFSW）中，旋转的销钉周围材料的塑性变形是焊缝形成的主要贡献因素，这使得工具肩部与工件间的摩擦是否为成功焊接的主要因素存在争议。

2. 实验详情

• 材料与设备 ：选取两张厚度为1mm的AA5052 - H32板材，采用搭接方式，使用FSW机器进行焊接。AA5052 - H32板材的拉伸性能如下表所示：
  | 属性 | 值 |
  | ---- | ---- |
  | 极限抗拉强度 | 228 MPa |
  | 0.2% 偏移屈服强度 | 193 MPa |
  | 总伸长率 | 12% |
  | 应变硬化指数 | 0.1 |
  | 强度系数 | 320 MPa |
  | 塑性应变比 | 0.8 |
• 润滑条件 ：设置了四种不同的润滑条件，具体如下：
  | 操作条件 | 润滑剂详情 |
  | ---- | ---- |
  | 无润滑 | 不使用润滑剂 |
  | 固体润滑剂 | Chisel 膏（来自 Cauldron Petrotech India Pvt. Ltd.），工作温度可达