基于响应面法的钛铝异种金属搅拌摩擦点焊工艺参数优化

摘要

为同时满足减轻质量和降低成本的需求,钛/铝复合结构具有很好的应用前景,但由于钛合金与铝合金之间的物化性能差异巨大,采用传统焊接方式很难形成可靠的连接,而搅拌摩擦点焊技术在连接异种金属方面优势明显,目前针对钛/铝合金的搅拌摩擦点焊研究较少。因此采用回填式搅拌摩擦点焊对2 mm厚的TC4钛合金和6061铝合金进行点焊试验,基于响应面法建立了焊接工艺参数与拉剪断裂载荷的二阶响应模型,结合微观组织和显微硬度进行分析,研究了工艺参数对接头拉剪断裂载荷的影响并通过工艺参数优化预测了点焊接头的拉剪断裂载荷。结果表明,所建立的模型较为准确,预测值与实验值的平均误差约为2.41%,得到的最佳焊接工艺参数为焊具转速1 052.9 r/min,下压量2.19 mm,焊接时间3.01 s。