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聚丙烯塑料中空板搅拌摩擦焊接头缺陷分析

发布时间:2014-08-18 16:57:42  浏览次数:

搅拌摩擦焊具有高效、节能、无污染等优点,既能焊接铝合金等低熔点材料,也能焊接聚丙烯塑料中空板。各种工艺参数合理匹配时,焊缝美观,质量良好。但是,工艺参数选择不当时,焊缝会存在明显缺陷。本文分析了用搅拌摩擦焊焊接聚丙烯塑料中空板时所出现的飞边、孔洞等缺陷。

1991,英国焊接研究所(TWI)研发出了一种绿色的新型固相连接技术-—揽拌摩擦焊。这种方法不需要填充材料和保护气体,能耗低,对环境无污染。自其问世以来,倍受青睐。许多科研院所、 大学和公司都投人了大量的人力物力,展开了相关的研究工作。如今,此项技术已能成功连接铝、镁、 铜及其合金等金属材料,也已在航天、航空、核能、 船舶和交通运输等领域广泛应用起来。

因此,尝试用搅拌摩擦焊对聚丙烯塑料中空板材进行焊接。通过实验得知:台肩压力适中,旋转速度n= 3000r/min,焊接速度u= 25mm/min时的焊缝成形很好。但是,搅拌头旋转速度、焊接速度及其对塑料中空板上表面的压力等工艺参数不相匹配时,会出现表面粗糙、飞边和空洞等缺陷。

在拉伸试验过程中,若被拉伸的焊接接头有飞 边缺陷,那么其实际的承载面积会减小,而且还有 可能存在应力集中,进而会影响到焊接接头的力学 性能。当然,若搅拌头的旋转速度和焊接压力都适 中时,挤压空间的体积刚好等于焊接时塑化材料的 容积,塑化材料则全部被带到搅拌头后面而形成焊 缝,从而不会产生飞边缺陷。

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