众文网1.求一篇《高性能搅拌摩擦焊用焊具失效研究》论文,非常感谢
搅拌摩擦焊（Friction Stir Welding）是一种新型的连续的固相连接技术，其一经出现，就在焊接领域引起极大轰动，被认为是自激光焊接问世以来最引人注目和最具潜力的连接技术。
由于搅拌摩擦焊自身独特的优势，吸引越来越多的科研机构进入到这一领域的研究工作中，使搅拌摩擦焊技术得到飞速发展。到目前为止，对搅拌摩擦焊的研究已经从铝合金的焊接向其他材料的焊接如铜、钛、镁和不锈钢等方面发展。
本课题针对铜合金搅拌摩擦焊搅拌头进行试验研究，得到合理优化的搅拌头并对搅拌头失效进行初步分析。选用T10、9CrWMn、4Cr5MoSiV、GH4169以及GH864五种搅拌头材料，制作形状尺寸不同的搅拌头进行搅拌摩擦焊接试验，得到优化的搅拌头材料为GH4169和GH864，这两种材料能基本满足5mm厚H62铜合金搅拌摩擦焊的要求。
搅拌头形状选用平台型和凹面型轴肩配合圆柱形和圆台形搅拌针，当轴肩直径与搅拌针直径比约为3:1时能得到理想焊缝，搅拌头的性能表现也最好。设计不同形状尺寸的搅拌头进行试验，使用自制测力平台以及红外传感测温装置对焊接过程中的搅拌头进行受力及温度测量，得到数据用以辅助搅拌头形状尺寸的优化设计，同时比较分析不同搅拌头焊后焊缝表面与内部成形质量、接头金相组织及力学性能得到最优化的搅拌头形状尺寸参数。
对优化的搅拌头进行使用寿命试验，在转速630rpm，焊速为70mm/min参数下，最优化搅拌头能达到1530mm的总焊接长度。对焊接过程中搅拌头的失效进行检测，发现在下压过程中，搅拌针在断裂之前，主要出现“镦粗”变形失效；行进过程中搅拌头发生磨损以及断裂失效，而搅拌头的磨损又可分为粘结磨损与脆性剥落、氧化磨损、扩散磨损、磨粒磨损等。
利用有限元软件DEFORM-3D初步模拟了H62铜合金搅拌摩擦焊接过程中搅拌头温度场的分布，与试验测量数据进行比较，基本吻合。针对基于磨损失效角度研制的铜及铜合金搅拌摩擦焊有利于改善和提高搅拌摩擦焊接接头的质量和工作效率，为后续的搅拌摩擦焊工艺的实现提供支持。
更多还原【Abstract】 FSW is a new type of solid-phase connection technology,and its emergence in the field of welding caused a sensation,is considered to occur since the laser welding technology has the potential of the most eye-catching and most of the connection technology.Friction Stir Welding as a result of its unique advantages,attracting an increasing number of research institutions into research work in this area so that friction stir welding technology have developed rapidly.So far,the study of friction stir welding of aluminum alloy welding from other materials to welding such as copper,titanium,magnesium and stainless steel,etc..The topic for the copper alloy stirring of FSW to test the first study,to be reasonable to optimize the mixing and stirring the first to conduct a preliminary analysis of the first failure.Choose T10,9CrWMn,4Cr5MoSiV,GH4169 and GH864 five mixing the first material,the production of different shapes and sizes mixed friction stir welding the first test carried out by mixing the first material optimized for GH4169 and GH864, which can basically meet the needs of two materials 5mm thick H62 copper alloy FSW requirements.Mixing the first choice of platform shape and shoulder-type shaft with concave cylindrical and frustum of a cone-shaped mixing needle,when the shaft shoulder diameter,pin diameter and the mixing ratio of about 3:1 would be ideal when the weld,stirring the first is also the best performance.Shapes and sizes with different design,mixing the first test,the use of home-made force platform and infrared temperature sensing device on the welding process carried out by mixing the first power and temperature measurements,the data for the auxiliary mixing head to optimize the design of shapes and sizes,at the same time Comparative analysis of different mixing after the first welding seam forming the surface and internal quality,joint microstructure and mechanical properties of the mixing head to optimize the shape of the size parameters.Optimized mixing of the first test for life,in the speed of 630rpm,weld speed for 70mm/min parameters,the mixing head can be optimized to achieve the total welding length of 1530mm.Stir welding process on the failure of the first test and found that the course of the next pressure,stirring until the needle in the fracture is mainly the "upsetting" failure deformation;road stirred the first occurrence of the process of wear and fracture failure,and the mixing head of the abrasion can be divided into bonding and brittle spalling wear,oxidation wear,diffusion wear,abrasive wear and so on.The use of finite element software DEFORM-3D simulation of the initial H62 copper alloy friction stir welding process of mixing the first temperature distribution, and 。
2.搅拌摩擦焊的发展现状
搅拌摩擦焊最早来自于英国焊接技术研究所，于1991年发明。
2002年，航空工业与其合作成立中国搅拌摩擦焊中心。2003年成立北京赛福斯特技术有限公司，专注于搅拌摩擦焊正式进入中国。
进入中国17年了。其实早期，主要用于航天、航空等jun工领域。前几年就已经开始在一些新的领域进行研究和试验。于这2年，开始逐步被大众所熟知。
现在运用得最成熟的领域是水冷板散热器和新能源汽车的电池托盘的搅拌摩擦焊接，很多公司采购搅拌摩擦焊接设备专门生产配套。
在中国，所有行业的第一台搅拌摩擦焊设备均来自航空工业赛福斯特公司（中国搅拌摩擦焊中心）。
而现在正是搅拌摩擦焊在各个行业广泛应用的上升阶段。前期的试验已经成功，市场阶段的测试和小试阶段已经过去。已经到了各个企业开始广泛使用和用于批量生产的阶段。
3.搅拌摩擦焊的原理
搅拌摩擦焊方法与常规摩擦焊一样。搅拌摩擦焊也是利用摩擦热与塑性变形热作为焊接热源。不同之处在于搅拌摩擦焊焊接过程是由一个圆柱体或其他形状（如带螺纹圆柱体）的搅拌针（welding pin）伸入工件的接缝处，通过焊头的高速旋转，使其与焊接工件材料摩擦，从而使连接部位的材料温度升高软化。同时对材料进行搅拌摩擦来完成焊接的。焊接过程如图所示。在焊接过程中工件要刚性固定在背垫上，焊头边高速旋转，边沿工件的接缝与工件相对移动。焊头的突出段伸进材料内部进行摩擦和搅拌，焊头的肩部与工件表面摩擦生热，并用于防止塑性状态材料的溢出，同时可以起到清除表面氧化膜的作用。
在焊接过程中，搅拌针在旋转的同时伸入工件的接缝中，旋转搅拌头（主要是轴肩）与工件之间的摩擦热，使焊头前面的材料发生强烈塑性变形，然后随着焊头的移动，高度塑性变形的材料逐渐沉积在搅拌头的背后，从而形成搅拌摩擦焊焊缝。搅拌摩擦焊对设备的要求并不高，最基本的要求是焊头的旋转运动和工件的相对运动，即使一台铣床也可简单地达到小型平板对接焊的要求。但焊接设备及夹具的刚性是极端重要的。搅拌头一般采用工具钢制成，焊头的长度一般比要求焊接的深度稍短。应该指出，搅拌摩擦焊缝结束时在终端留下个匙孔。通常这个匙孔可以切除掉，也可以用其它焊接方法封焊住。针对匙孔问题，已有伸缩式搅拌头研发成功，焊后不会留下焊接匙孔。
关于在搅拌摩擦过程中界面原子的运动仍处于研究阶段。
4.搅拌摩擦焊的介绍
摩擦焊是利用工件端面相互运动、相互摩擦所产生的热，使端部达到热塑性状态，然后迅速顶锻，完成焊接的一种方法。摩擦焊可以方便地连接同种或异种材料，包括金属、部分金属基复合材料、陶瓷及塑料。摩擦焊方法在制造业中已应用40多年了，由于其生产率高、质量好获得了广泛的工程应用，但焊接的对象主要是回转形零件，虽然也有其它形式的摩擦焊技术出现，以克服被焊工件几何形状的限制或提高生产率，如相位摩擦焊、径向摩擦焊、线性摩擦焊等，但实际应用很少。最近还出现了摩擦堆焊，在工件上形成特殊性能的表面层。
5.搅拌摩擦焊的特点
焊接过程中也不需要其它焊接消耗材料，如焊条、焊丝、焊剂及保护气体等。唯一消耗的是焊接搅拌头。
同时，由于搅拌摩擦焊接时的温度相对较低，因此焊接后结构的残余应力或变形也较熔化焊小得多。特别是Al合金薄板熔化焊接时，结构的平面外变形是非常明显的，无论是采用无变形焊接技术还是焊后冷、热校形技术，都是很麻烦的，而且增加了结构的制造成本。
搅拌摩擦焊主要是用在熔化温度较低的有色金属，如Al、cu等合金。这和搅拌头的材料选择及搅拌头的工作寿命有关。当然，这也和有色金属熔化焊接相对困难有关，迫使人们在有色金属焊接时寻找非熔化的焊接方法。对于延性好、容易发生塑性变形的黑色材料，经辅助加热或利用其超塑性，也有可能实现搅拌摩擦焊，但这就要看熔化焊和搅拌摩擦焊哪个技术经济指标更合理来决定。
搅拌摩擦焊在有色金属的连接中已获得成功的应用，但由于焊接方法特点的限制，仅限于结构简单的构件，如平直的结构或圆筒形结构的焊接，而且在焊接过程中工件要有良好的支撑或村垫。原则上，搅拌摩擦焊可进行多种位置焊接，如平焊，立焊，仰焊和俯焊；可完成多种形式的焊接接头，如对接、角接和搭接接头，甚至厚度变化的结构和多层材料的连接，也可进行异种金属材料的焊接。
另外，搅拌摩擦焊作为一种固相焊接方法，焊接前及焊接过程中对环境的污染小。焊前工件无需严格的表面清理准备要求，焊接过程中的摩擦和搅拌可以去除焊件表面的氧化膜，焊接过程中也无烟尘和飞溅.同时噪声低。由于搅拌摩擦焊仅仅是靠焊头旋转并移动，逐步实现整条焊缝的焊接，所以比熔化焊甚至常规摩擦焊更节省能源。
由于搅拌摩擦焊过程中热输入相对于熔焊过程较小，接头部位不存在金属的熔化，是一种固态焊接过程，在合金中保持母材的冶金性能，可以焊接金属基复合材料、快速凝固材料等采用熔焊会有不良反应的材料。其主要优点如下：
(1)焊接接头热影响区显微组织变化小.残余应力比较低，焊接工件不易变形；
(2)能一次完成较长焊缝、大截面、不同位置的焊接.接头高：
(3)操作过程方便实现机械化、自动化，设备简单，能耗低，功效高，对作业环境要求低：
(4)无需添加焊丝，焊铝合金时不需焊前除氧化膜，不需要保护气体，成本低；
(5)可焊热裂纹敏感的材料，适合异种材料焊接：
(6)焊接过程安全、无污染、无烟尘、无辐射等。
搅拌摩擦焊也存在一定的缺点：焊接工件必须刚性固定，反面应有底板；焊接结束搅拌探头提出工件时，焊缝端头形成一个键孔，并且难以对焊缝进行修补：工具设计、过程参数和机械性能数据只在有限的合金范围内可得：在某种情况下，如特殊领域中要考虑腐蚀性能、残余应力和变形时，性能需进一步提高才可实际应用；对板材进行单道连接时，焊速不是很高：搅拌头的磨损消耗太快等。
6.焊接毕业论文怎么写
焊接大专毕业论文提纲
以铝合金点焊为例：
第一部分：文献综述。
主要介绍焊接国内外发展现状，并能从中发现问题，提出问题，在哪些领域仍有技术问题，然后说明你做的研究主要就是用以解决这方面的问题的。
铝合金表面有硬度高熔点高的氧化物，点焊存在一定难度，质量难以保证。因而铝合金的焊接质量在线监测十分重要。
第二部分：论文正文。
质量监测主要有以下几种方式：焊接电压、电流，电极位移，电极压力，焊接声音，焊接热循环等等。
如何采集以上参数呢？首先需要传感器。以上各参数需要不同的传感器。数据采集使用单片机或者数据采集卡（你设计一个单片机采集程序或者数据采集卡的接口电路就足够一个毕业论文了）。
下一步对采集的数据进行分析整理。从采集来的数据中提取点焊缺陷信息，例如喷溅，未熔合等。
第三部分：结论。
对你的工作给出总结，对问题的解决情况加以说明。最后，致谢。
对于专科毕业设计，整个过程中提取一小部分，就足够一个学生的工作量。
7.焊接毕业论文
基于PROE焊接滚轮架的三维设计包括开题报告，答辩PPT,PROE工程图，设计图，说明书，文献综述，字数：11393.页数：22 论文编号：JX094摘 要
本设计为焊接滚轮架，适用于筒形工件的装配利焊接，该机械有主动滚轮架和从动滚轮架两部分组成，两滚轮架之间的距离可以根据工件重量和长度来进行凋节，滚轮可根据：工件的重量利直径自行调整。整机原理为电动机作为动力源，经四级齿轮减速器传动到主动滚轮上，通过滚轮与工件之间的摩擦力带动焊件旋转，从而实现焊接的变位要求，因其成本低，使用方便、灵活，对工件的适应性强，是中小型企业必备的机械。
本课题主要用Pro/E进行三维设计，Pro/E 是目前国内外三维设计使用最为广泛的CADPCAM应用软件。其中，Pro/E具有强大的曲面和实体参数化造型功能，在实体的三维设计方面有一定优势.
本次设计的焊接滚轮架，是主动滚轮架利从动滚轮架的组合。它多适用于焊接壁厚较大、刚性较好的筒形工件，闪为主动滚轮架在筒体一端驱动工件旋转，但因工件刚性较好，仍能保持转速均匀，也不致发生扭曲变形。本次我所设计的焊接滚轮架成本低，操作方便，对十人的技术要求也不是很高，适用于中小型厂矿企业，而我所设计的滚轮架为200吨，由于吨位较人，这样的滚轮架目前在国内：主要应用于大型油化工、电站设备、垂型设备制造行业。这样的滚轮架的特点主要有：1非自调式滚轮架，可通过在支架上移动滚轮座来凋节滚轮的间距。2.在滚轮摆架上设有定位装置，可使左右两组滚轮固定在同一位置上。3.焊接滚轮架可根据工件的长工短来确定主动滚轮架和从动滚轮架的距离，调比较方便。4.采用直流电动机驱动，无级调速。
目 录
摘 要 1
Abstract 1
前 言 2
1、设计方案的确定 5
2、已知技术数据 6
3、方案确定 6
3.1.传动方案图为： 6
3.2.传动比的分配： 6
4、传动装置的运动和动力参数 7
5、四级减速器的设计 8
5.1、普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算 8
5.1.1.模数m和压力角a 8
5.1.2.蜗杆的分度圆直径d1 8
5.1.3.蜗杆头数z1 8
5.1.4.导程角Y 9
5.1.5.传动比i和齿数比u 9
5.1.6.蜗轮齿数z2 9
5.1.7.蜗杆传动的标准中心距a 9
5.1.8.普通圆柱蜗杆和蜗轮结构的设计 12
5.1.9.减速器结构尺寸计算 12
5.1.10.轴的结构设计 13
5.2、传动齿轮的设计（高速级齿轮） 15
5.2.3.按齿根弯曲强度设计 16
5.2.5. 验算 17
5.2.6.轴的设计 17
5.2.7.轴的结构与装配 18
5.2.8.轴的校核 18
6.焊接滚轮架底架的设计 19
设计后感 20
参考文献 21以上回答来自： /44-3/3070.htm
8.搅拌摩擦焊的优缺点
摩擦焊可以方便地连接同种或异种材料，包括金属、部分金属基复合材料、陶瓷及塑料。由于其生产率高、质量好获得了广泛的工程应用，但焊接的对象主要是回转形零件，虽然也有其它形式的摩擦焊技术出现，以克服被焊工件几何形状的限制或提高生产率，如相位摩擦焊、径向摩擦焊、线性摩擦焊等，但实际应用很少。
搅拌摩擦焊主要优点如下：
(1)焊接接头热影响区显微组织变化小.残余应力比较低，焊接工件不易形；
(2)能一次宪成较长焊缝、大截面、不同位置的焊接.接头高：
(3)操作过程方便实现机械化、自动化，设备简单，能耗低，功效高：
(4)无需添加焊丝，焊铝合金时不需焊前除氧化膜，不需要保护气体，成本低；
(5)可焊热裂纹敏感的材料，适合异种材料焊接：
(6)焊接过程安全、无污染、无烟尘、无辐射等。
搅拌摩擦焊缺点：焊接工件必须刚性固定，反面应有底板；焊接结束搅拌探头提出工件时，焊缝端头形成一个键孔，并且难以对焊缝进行修补：工具设计、过程参数和机械性能数据只在有限的合金范围内可得：在某种情况下，如特殊领域中要考虑腐蚀性能、残余应力和变形时，性能需进一步提高才可实际应用；对板材进行单道连接时，目前焊速不是很高：搅拌头的磨损消耗太快等.
9.焊接毕业论文
基于PROE焊接滚轮架的三维设计包括开题报告，答辩PPT,PROE工程图，设计图，说明书，文献综述，字数：11393.页数：22 论文编号：JX094摘 要本设计为焊接滚轮架，适用于筒形工件的装配利焊接，该机械有主动滚轮架和从动滚轮架两部分组成，两滚轮架之间的距离可以根据工件重量和长度来进行凋节，滚轮可根据：工件的重量利直径自行调整。
整机原理为电动机作为动力源，经四级齿轮减速器传动到主动滚轮上，通过滚轮与工件之间的摩擦力带动焊件旋转，从而实现焊接的变位要求，因其成本低，使用方便、灵活，对工件的适应性强，是中小型企业必备的机械。本课题主要用Pro/E进行三维设计，Pro/E 是目前国内外三维设计使用最为广泛的CADPCAM应用软件。
其中，Pro/E具有强大的曲面和实体参数化造型功能，在实体的三维设计方面有一定优势.本次设计的焊接滚轮架，是主动滚轮架利从动滚轮架的组合。它多适用于焊接壁厚较大、刚性较好的筒形工件，闪为主动滚轮架在筒体一端驱动工件旋转，但因工件刚性较好，仍能保持转速均匀，也不致发生扭曲变形。
本次我所设计的焊接滚轮架成本低，操作方便，对十人的技术要求也不是很高，适用于中小型厂矿企业，而我所设计的滚轮架为200吨，由于吨位较人，这样的滚轮架目前在国内：主要应用于大型油化工、电站设备、垂型设备制造行业。这样的滚轮架的特点主要有：1非自调式滚轮架，可通过在支架上移动滚轮座来凋节滚轮的间距。
2.在滚轮摆架上设有定位装置，可使左右两组滚轮固定在同一位置上。3.焊接滚轮架可根据工件的长工短来确定主动滚轮架和从动滚轮架的距离，调比较方便。
4.采用直流电动机驱动，无级调速。目 录摘 要 1Abstract 1前 言 21、设计方案的确定 52、已知技术数据 63、方案确定 63.1.传动方案图为： 63.2.传动比的分配： 64、传动装置的运动和动力参数 75、四级减速器的设计 85.1、普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算 85.1.1.模数m和压力角a 85.1.2.蜗杆的分度圆直径d1 85.1.3.蜗杆头数z1 85.1.4.导程角Y 95.1.5.传动比i和齿数比u 95.1.6.蜗轮齿数z2 95.1.7.蜗杆传动的标准中心距a 95.1.8.普通圆柱蜗杆和蜗轮结构的设计 125.1.9.减速器结构尺寸计算 125.1.10.轴的结构设计 135.2、传动齿轮的设计（高速级齿轮） 155.2.3.按齿根弯曲强度设计 165.2.5. 验算 175.2.6.轴的设计 175.2.7.轴的结构与装配 185.2.8.轴的校核 186.焊接滚轮架底架的设计 19设计后感 20参考文献 21以上回答来自： /44-3/3070.htm。
10.异种铝合金搅拌摩擦焊总体方案设计怎么写
铝合金的搅拌摩擦焊方案.doc文档名称：铝合金的搅拌摩擦焊方案.doc格式：doc 大小：1.85MB 总页数：30 展开↓更多功能 免费预览本文档（全文）下载敬告：本站不保证该用户上传的文档完整性，不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔。
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自从搅拌摩擦焊摩擦焊发明以来搅拌摩擦焊技术得到广泛的关注和深入的研究。特别是针对铝合金材料，世界范围的研究机构学校以及大公司都对此进行了深入细致的研究和工程应用开发并且在诸多工业制领域得到了成功应用。