铝合金T型接头搅拌摩擦焊加工研究进展

    在镁合金搅拌摩擦焊加工过程中，搅拌针与基材之间发生旋转摩擦，而轴肩相对于搅拌针处于静态状态，仅沿焊接方向滑动。传统的混合摩擦焊接方法主要是通过轴肩与焊接材料之间的摩擦，而静态轴肩混合摩擦焊接主要发生在混合针与焊接材料之间主要发生在混合针与焊接材料之间，轴肩的作用是抑制混合区域的塑料材料被挤出，确保焊接表面的形成，大大降低了焊接过程中的热输入，避免了大量的能量损失。T型接头焊接中静态轴肩混合摩擦焊的优点是：搅拌摩擦焊水冷板表面光洁度高，沿厚度方向热传导分布均匀，焊接后残余应力小，抗疲劳性和力学性能高。经过近几十年的发展，将静态轴肩混合摩擦焊接技术应用于T型接头焊接。

    为了实现铝合金T形接头的焊接，TWI设计了一种静态轴肩混合摩擦焊接工具。静态轴肩形状为直角，通过轴承与手柄连接。混合针的形状是光滑的圆柱形，其详细的材料和相关尺寸尚未公布。为了实现轴肩与板材表面的紧密接触，轴肩向外突出约1~2mm。利用该工具成功实现了铝合金T型接头的焊接，获得了表面光滑的焊缝，为后续研究T型接头静态轴肩混合摩擦焊奠定了基础。近几十年来，随着焊接技术的不断完善，铝合金T型接头在军用航空、民用汽车等领域的应用越来越完善。根据国内外铝合金T型接头的应用，由于气孔、裂纹等缺陷，传统的铝合金搅拌摩擦焊加工熔焊方法逐渐消除。静态轴肩混合摩擦焊接作为混合摩擦焊接的前沿发展方向，在T型接头连接方面具有独特的优势。