外文翻譯畢業(yè)設(shè)計題目：火箭燃料貯箱FSW焊接用組合夾具設(shè)計原文1：Frictionstirweldingforthetransportationindustries譯文1：攪拌摩擦焊在運(yùn)輸行業(yè)上的應(yīng)用攪拌摩擦焊在運(yùn)輸行業(yè)上的應(yīng)用作者：W.M.Thomas,E.D.Nicholas國籍：英國出處：愛思唯爾科技部本文將重點(diǎn)介紹較新興的技術(shù)攪拌摩擦焊（簡稱FSW）。像所有的摩擦焊接一樣，F(xiàn)SW也是在固相中進(jìn)行的。一般的固相焊接方式是以一種古老的冶金工藝的形式被人們所熟知。攪拌摩擦焊接是一個比被加工面更硬的攪拌頭連續(xù)自發(fā)無損耗的熱剪切過程。另外，F(xiàn)SW產(chǎn)生的固相，以相對較低的代價得到變形小，表面不錯的焊接面。從本質(zhì)上講，外形特殊的攪拌頭的一部分插入接縫處。一旦進(jìn)入焊縫，有相對運(yùn)動的攪拌頭與工件摩擦生熱從而在接觸的部分地方產(chǎn)生一個塑性變形區(qū)域。在工件的頂部和攪拌頭軸肩的接觸區(qū)域也會產(chǎn)生摩擦熱。軸肩區(qū)域產(chǎn)生的額外的摩擦熱提供了焊縫區(qū)并且起到了防止塑形狀態(tài)材料溢出的作用。然后攪拌頭沿著工件上的分型線前行，背后的塑性材料接合形成固相焊縫。雖然工件在攪拌摩擦焊時會變熱但是不會達(dá)到熔點(diǎn)。攪拌摩擦焊可以加工大多數(shù)鋁合金，并且不容易生成表面氧化物。到目前為止的實(shí)驗(yàn)證明，大部分適用于汽車、鐵路、海運(yùn)和航空運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)的輕質(zhì)材料都可以應(yīng)用FSW來焊接。關(guān)鍵詞：攪拌摩擦焊運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)固相介紹:最近，一種新奇的摩擦焊接工藝吸引了有色金屬材料的制造廠家。這種相對新穎的工藝被稱為攪拌摩擦焊接（FSW），作為一種固相工藝能提供高質(zhì)量的焊接和焊縫。這種攪拌摩擦焊接工藝被證明適用于制造高質(zhì)量焊縫，并且可以用于大多數(shù)材料，包括那些在傳統(tǒng)融合工藝看來很難焊接的材料。圖1闡釋了這種工藝的基本原理。這一工藝在焊接時通過一種比工件更硬的攪拌頭旋轉(zhuǎn)著與工件產(chǎn)生摩擦熱，以這種方式通過熱環(huán)境軟化鄰近焊縫區(qū)域的材料來焊接。這個攪拌頭的形狀是由一個大直徑的軸肩與小直徑的軸肩外加一個特殊的攪拌針組成。攪拌針第一次與工件接觸是在接縫區(qū)域。最初插入時的接觸摩擦在攪拌針周圍以及攪拌針下面小區(qū)域范圍內(nèi)融出一個圓柱形。插入深度由攪拌針到攪拌頭軸肩的距離決定。軸肩與工件的接觸給予焊縫區(qū)額外的摩擦熱，保證了在焊接過程中高度塑化材料不會溢出。一旦軸肩接觸到相鄰的熱軟化區(qū)域?qū)⑿纬膳c攪拌頭幾何形狀相對應(yīng)的截頭錐體區(qū)域。這個熱軟化區(qū)的頂部更廣泛的與軸肩接觸并逐漸減小到與攪拌針底部一樣大小。攪拌針與軸肩的摩擦熱合并后在攪拌針附近與軸肩和工件接觸的區(qū)域產(chǎn)生了塑形流態(tài)材料。物質(zhì)流在攪拌頭處環(huán)繞并在攪拌頭后合并。攪拌摩擦焊可以被視為一個自發(fā)的鎖孔接縫技術(shù)。這種合并焊接是自然的固相，沒有顯示出熔焊的缺陷。無需消耗填充材料，沒有用到保護(hù)氣體，無邊緣配備。引起的扭曲也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他任何熔焊技術(shù)。實(shí)驗(yàn)所用鋁材料厚度范圍在1到75mm。FSW焊接試驗(yàn)：早期的勘探開發(fā)性試驗(yàn)用的是6082T6型鋁合金，厚度范圍是1.6到12.7mm。最近的試驗(yàn)把厚度范圍擴(kuò)展到75mm以上。金相檢驗(yàn)圖2-4展示了一系列6082T6鋁合金在厚度為50mm和75mm焊接時的可能性。這些焊接時的宏觀金相試片特點(diǎn)是有明確界定的焊縫塊和流動輪廓，輪廓近球形，這些輪廓依賴于攪拌頭設(shè)計和焊接參數(shù)以及工藝條件。熱處理材料的一個明確的熱影響區(qū)域是圍繞在焊接塊區(qū)域和延伸到工件表面與軸肩直徑焊接處。焊接塊本身就是一個區(qū)域，那里有全動態(tài)重結(jié)晶出現(xiàn)，由細(xì)小的等軸晶粒結(jié)構(gòu)組成。測得的晶粒直徑大小在2到4m。通常情況下，基材的化學(xué)性是保留的，沒有任何合金元素偏析。從50mm厚的焊接試驗(yàn)處得到的硬度數(shù)據(jù)記錄為下值：金屬斷面的顯微鏡觀察焊接樣品是從6082T6金屬的基材的焊接塊區(qū)域的彎曲斷裂處開槽口取50mm厚得到。斷裂表面用掃描電子顯微鏡進(jìn)行了研究?；呐c焊接塊焊接失敗的原因在于微孔聚合機(jī)制，如圖3.然而，在焊接塊樣本中缺少相對較大的微孔，這可能是由于在攪拌焊接時主要的組成粒子破裂了。機(jī)械完整性金屬板厚度達(dá)50mm，橫向截面彎曲測試為180度。圖4展示了當(dāng)橫向截面部分是從75mm厚的鋼板處截取時的三點(diǎn)彎曲測試的情況。圖4還展示了在175牛頓平方米的熱影響區(qū)時，一些拉伸試驗(yàn)通常都會失敗。局部減少厚度的樣品在拉伸試驗(yàn)中對應(yīng)區(qū)域的硬度下降。工藝特點(diǎn)：英國焊接研究所（TWI）的實(shí)驗(yàn)研究工作在于評估各種材料和發(fā)展其他摩擦攪拌焊接用攪拌頭，旨在改善在攪拌針附近的流動塑形材料，并且能夠加工更厚的金屬板和擁有較高的進(jìn)給速度。圖5說明了所有旋轉(zhuǎn)機(jī)械固有的自然動態(tài)軌道。這個偏心或多或少算是攪拌摩擦焊的一部分特點(diǎn)。偏心使流性不可壓縮的塑性材料更容易在攪拌針附近流動。由此可見，一個偏心的或非圓的攪拌針也允許塑性材料通過其周圍?；旧线@是大多數(shù)的動態(tài)軌道探針與靜態(tài)位移探針的關(guān)系，這有助于提供給塑性材料在旋轉(zhuǎn)攪拌頭間的一個從前緣到后沿的流動路徑。針對不同的材料所做的攪拌頭，文獻(xiàn)中已經(jīng)有大量的幾何形狀與風(fēng)格。攪拌頭定位時垂直于旋轉(zhuǎn)攪拌頭的前緣，提供了一個摩擦預(yù)熱的效果，隨后工件的熱軟化發(fā)生在探頭的前面。這種預(yù)熱在焊接較硬或比較困難的材料時是一種優(yōu)勢。旋轉(zhuǎn)攪拌頭的軸肩區(qū)域與結(jié)合表面接觸的越多，摩擦產(chǎn)熱就越有優(yōu)勢。然而軸肩區(qū)域的增加是由材料限制的，往往會在焊接表面產(chǎn)生閃光。攪拌摩擦焊在運(yùn)輸行業(yè)的潛力：攪拌摩擦焊的潛在應(yīng)用范圍最初是鋁、銅、銅合金、鉛、鈦，鋅等材料，如下：航空領(lǐng)域的機(jī)身，燃料罐，薄合金表面汽車制造業(yè)的薄車體，引擎支撐架運(yùn)輸行業(yè)中的火車車身，大體積運(yùn)輸罐造船業(yè)中高速渡輪的船體，甲板，內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及液化石油氣儲存容器攪拌摩擦焊技術(shù)將會應(yīng)用到更薄的板材并且有更高的橫向速度能產(chǎn)生泡沫填充截面。隨著技術(shù)的發(fā)展，更易彎曲的薄質(zhì)板材的疊加焊接正在研究中。可移動回應(yīng)性支承砧圖6展示了一個微型的卡特彼勒履帶，它能為旋轉(zhuǎn)攪拌頭提供實(shí)體支持，即“移動砧”。這樣的設(shè)計適應(yīng)一些組合結(jié)構(gòu)，像傳統(tǒng)的電阻焊接技術(shù)和應(yīng)對材料厚度等于或小于1.5mm的情況。移動砧可以適當(dāng)?shù)暮蜋C(jī)器人對接