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生類似裂紋的弱連接區域,該區域會產生嚴重的應力集中,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選擇的不同,也會對理論上的結果產生較大的影響,因此我們需要對焊接結果進行進一步的驗證,以確保我們的焊接產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,是達到塑化狀態的材料不足,造成不充分的材料流動,因此導致了攪焊縫區未完全閉合的現象。接頭容易出現空洞是由于攪拌針摩擦不夠產生的。我們通常在位于接頭前進側的中下部以及焊縫表面附近發現此類缺陷。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,通常形成于前進側焊縫表面。溝槽缺陷的產生主要是因為焊接過程中壓力過小,摩擦產生的熱能不足,從而大量減少了發生塑性變形的材料。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,回流到攪拌頭的前側,從而在前進側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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