工艺参数对纯铜FSW接头电阻率的影响 2.ppt

工艺参数对纯铜FSW接头电阻率的影响 　　　　　　 姓名：兰磊 指导教师：宫文彪 目录 绪论 实验内容及实验方法 实验结果及分析 结论 第一章 绪论 研究目的和意义 　 此次研究的目的是通过实验来探索FSW对纯铜板导电性的影响，为在生产中运用纯铜搅拌摩擦焊工艺进行基础性研究。 　　 虽然铜及铜合金的熔焊工艺已经运用到实际生产之中，但是由于铜及铜合金独特的物理性能，其熔焊的工艺焊接性并不好。 随着搅拌摩擦焊（FSW）的出现和普及，为铜等有色金属的焊接出现了新的选择。铜及铜合金的搅拌摩擦焊是在母材不熔化的条件下完成的，并且热输入小，从根本上避免了上述缺陷，从而获得优质焊缝，效果引人注目。对于铜及铜合金FSW接头组织和性能的研究在这种背景下是很有意义的。 第二章 实验内容和试验方法 实验材料 　　 本实验所用材料为厚度3mm的T2纯铜板4块，尺寸为300mm×100mm×3mm，焊前铜板用丙酮清洗以去除油污，对焊缝两侧大约15～20mm范围内的母材用280#砂纸的打磨去除氧化膜。 实验设备 本实验使用的焊机为北京赛福斯特技术有限公司生产的FSW-LM-5025搅拌摩擦焊焊机。设备的焊接厚度范围为3～25mm，搅拌头材料为硬质合金。搅拌针为Whorl系列，外貌是圆锥形带螺纹。 纯铜FSW焊接参数 纯铜板试样的焊接参数：固定转速800rpm, 改变焊速分别为：100mm/min、150mm/min、200mm/min、250mm/min。 焊缝微观组织观察实验 将金相试样中的焊缝截面先用预磨机进行预磨，然后先后用320#，400#和600#的砂纸打磨后，再使用1.5μm的抛光剂进行抛光，直到在体式显微镜下看不见划痕为止。然后配腐蚀液进行腐蚀。根据《金相试样制备手册》，用5g FeCl+50mlHCl+100ml蒸馏水配制的氯化铁盐酸溶液，对纯铜金相试样进行腐蚀，然后用Nikon金相分析系统进行在不同部位用不同放大倍数的观察和拍照。 显微硬度实验 显微硬度测试在FM700型显微硬度计上进行，实验载荷为50gf，加载时间为15s。显微硬度是为了测试焊缝、热机械影响区和母材之间的硬度分布。在焊缝截面不同部位检测几组数据，然后再结合把这些硬度数值和所在位置即距焊缝中心的距离结合在一起运用Origin软件绘成成曲线图，以比较得出焊缝区，热机械影响区与母材之间的硬度差异和变化规律。 静载强度 　　　试样制备根据《GB／T_228-2010_金属材料_拉伸试验_室温试验方法》。 断口形貌分析 本实验用JSM-5500LV扫描电子显微镜（SEM）观察进行拉伸断口的形貌分析。 电阻率测定 先用DK77电火花切割机沿焊接方向在焊缝中切取母材和不同焊接参数下的被测电阻试样其尺寸为：9mm× 3mm× 1mm，再用280#砂纸去除试样的线切割痕迹并用纯净水和乙醇处理。然后用Applent/AT512精密电阻测试仪测得试样的电阻，根据公式：ρ=R·S/L,分别计算出母材和焊缝的电阻率，再进行比较。 第三章 实验结果及分析 纯铜FSW焊缝的表面成型 　　 图（a）、（b）、（c）和（d）分别为3mm厚纯铜板在转速为800rpm、焊接速度分别为100mm/min、150mm/min、200mm/min和250mm/min的表面形貌。 截面形貌 下图为不同焊接速度下接头横断面的宏观组织，焊接接头组织从两边向中间由四个区域组成，分别为母材区、热影响区、热力影响区和搅拌区．搅拌区呈倒“Ω”形状。 纯铜FSW接头的微观组织分析 搅拌摩擦焊：从显微组织由于接头主要发生了动态再结晶，焊接接头没有热力影响区，而是三个区，即热影响区，母材区，焊接区。 纯铜FSW接头显微硬度分析  纯铜FSW焊缝的拉伸力学性能 n/rpm v/mm/min 最大力∕KN 抗拉强度∕MPa 断裂延伸率∕﹪ 800 100 11.409 253.53 15 800 150 6.152 260.49 30 800 200