由于攪拌摩擦焊搭接的焊接工藝的特殊性,在搭接界面的焊縫邊緣容易產(chǎn)生類似裂紋的弱連接區(qū)域,該區(qū)域會產(chǎn)生嚴重的應力集中,從而導致搭接接頭的疲勞強度。此外由于焊接條件及其焊接參數(shù)選擇的不同,也會對理論上的結(jié)果產(chǎn)生較大的影響,因此我們需要對焊接結(jié)果進行進一步的驗證,以確保我們的焊接產(chǎn)品是符合設計要求的。 常見的攪拌摩擦焊 搭接焊縫的缺陷主要有以下 4種:孔洞,飛邊,未焊合。
1、孔洞
孔洞缺陷的形成主要是因為在焊接過程中,由于摩擦熱量輸入不夠,是達到塑化狀態(tài)的材料不足,造成不充分的材料流動,因此導致了攪焊縫區(qū)未完全閉合的現(xiàn)象。接頭容易出現(xiàn)空洞是由于攪拌針摩擦不夠產(chǎn)生的。我們通常在位于接頭前進側(cè)的中下部以及焊縫表面附近發(fā)現(xiàn)此類缺陷。同時在與焊接方向一致的位于焊縫表面附近的空洞,在焊縫長度方向上延伸較長時也被稱作隧道型缺陷。
2、飛邊
由于在過大的焊接壓力下,從軸肩兩側(cè)擠出較多的塑性材料,冷卻后在焊縫表面形成了飛邊缺陷。本來在攪拌摩擦焊接過程中,焊縫材料發(fā)的體積是不變的,但是在實際焊接過程中,在攪拌頭軸肩的未熔化的母材會形成一個會發(fā)生塑性變形流動材料的“擠壓模”。在焊接壓力過大的情況下,即攪拌頭過深的扎入,會使“擠壓模”體積被壓縮,從而導致從軸肩兩側(cè)擠出部分材料,冷卻后形成飛邊缺陷。
3、未焊合
在焊縫底部未形成連接或者不完全連接而出現(xiàn)的“裂紋狀”缺陷被稱為未焊合,根部未焊合通常是由于焊縫壓力過小形成的。實際上攪拌針長度不足是造成的未焊合的主要原因。在攪拌摩擦焊接過程中,選擇合適的攪拌針長度,會在攪拌針旋轉(zhuǎn)和平動過程中打碎2 塊對接板材之間對接面上的氧化物,使氧化物被分布到焊縫中,同時成致密的焊縫在攪拌頭后部形成。但如果攪拌針長度比較小,使得在焊接過程中攪拌針不能完全攪拌焊縫厚度上的材料,尤其是焊縫下部的材料,此外由于板材對接面上存在氧化物,裂紋狀的未焊合缺陷便會出現(xiàn)在焊接后接頭根部。
4、溝槽
在接板表面攪拌摩擦后未形成連接被稱為溝槽,通常形成于前進側(cè)焊縫表面。溝槽缺陷的產(chǎn)生主要是因為焊接過程中壓力過小,摩擦產(chǎn)生的熱能不足,從而大量減少了發(fā)生塑性變形的材料。同時由于材料流動性降低,造成塑化材料不能隨著攪拌頭的旋轉(zhuǎn),回流到攪拌頭的前側(cè),從而在前進側(cè)焊縫表面附近形成空洞。溝槽缺陷是指在材料流動能力進一步下降時,形成空洞的范圍發(fā)生擴展,最終貫通焊縫上表面。而常見的攪拌摩擦焊搭接焊縫的無損檢測方法一般也有以下5種。
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本文標簽: 攪拌摩擦焊焊接焊縫常見缺陷和檢測的方法
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