精确控制微观结构变化和不同摩擦动圆接接头的拉伸性能,使用可调节的工具

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 机械工程 机械工程
• 制造过程 制造过程 制造过程

背景情况:

• (Al) 和钢 (Fe) 的不相似摩擦圈接 (FSLW) 需要在接口处控制的塑料变形,以获得最佳的关节性能.
• 微观结构的演变和接口形态是影响FSLW关节机械性能的关键因素.
• 独立控制肩和探头旋转速度提供了一种精确工艺管理的方法.

研究的目的:

• 研究微观结构演变和探头旋转速度对Al-Fe FSLW接头接口形态和拉伸性能的影响.
• 探索可调节工具在控制这些参数中的作用.
• 了解过程参数,微观结构和联合性能之间的关系.

主要方法:

• 使用可调节的工具,独立控制肩和探头旋转速度,用于FSLW的合金和钢.
• 分析了和钢构件中的微观结构演变.
• 检查了接口形态,并描述了接接口形成的间隙结构.
• 评估了由此产生的不相似接头的拉伸性能.

主要成果:

• 微观结构的进化在Al (同质) 和Fe (渐进的谷物精炼) 之间有所不同.
• 较低的探头旋转速度增强了Al的粒度提炼;较高的速度促进了金属间化合物形成.
• 在接接口上始终观察到具有可变分数和形态的间隙结构.
• 过程诱导的压力在同质性影响了微观结构的进化.

结论:

• 可调节的工具可以精确控制Al-Fe FSLW接头的微观结构和拉伸性能.
• 剪切强度的变化与受控的微观结构演变和间隔结构形成相关.
• 这种方法为改善不同金属FSW应用中的联合性能提供了一个有希望的策略.