搅拌头与工件接触界面温度的无线测量单元与试验

【作者】 翟明； 武传松；

【机构】 山东大学材料液固结构演变与加工教育部重点实验室；

【摘要】 搅拌摩擦焊接过程中,搅拌头与工件接触界面处的动态温度变化状况对接头的组织与性能有决定性影响。为了避免高速旋转的搅拌头对热电偶的接触和损毁,一般热电偶都安置在与搅拌头有一定距离的位置,使得无法测量搅拌头与工件界面处的温度变化。本研究将热电偶置入搅拌头的轴肩底面和搅拌针侧面,分别监测轴肩底面和搅拌针侧面与工件接触界面处动态温度变化的信息。研制无线测温系统,将信号采集、放大和处理等单元与搅拌头紧凑集成于一体,以蓝牙方式将温度数字信号以无线方式传输到计算机。铝合金板的搅拌摩擦焊接工艺试验结果表明,该无线测温系统能可靠地测量和记录整个焊接过程不同阶段的温度动态变化情况。分析了不同工艺条件对界面温度的影响。在焊接过程达到准稳态后,轴肩界面温度高于搅拌针侧面的界面温度;界面温度随着转速升高或焊速降低而升高;搅拌头倾角2.5°时的界面温度明显高于0°倾角的情况。不同下压量时,焊缝成形有差异,可以通过动态温度曲线反应出来,即在一定程度上可以通过界面动态温度曲线判断焊缝成形质量。更多还原