用現(xiàn)已設(shè)計(jì)出的Flared-Triflute攪拌頭可對2mm厚的5083鋁合金板材進(jìn)行搭接攪拌摩擦焊。

首先攪拌摩擦焊接（FSW）主要是在攪拌頭的摩擦熱和機(jī)械擠壓的聯(lián)合作用下形成接頭，在非熔化狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)材料的連接，主要依靠一個(gè)預(yù)先設(shè)計(jì)好的攪拌頭旋轉(zhuǎn)著緩慢插入被焊工件的待焊處，停滯數(shù)秒鐘后，將焊件加熱到一定溫度，具體時(shí)間依材料而定，利用攪拌頭與母材之間產(chǎn)生的摩擦熱使攪拌頭附近區(qū)域的材料受熱變軟從而熱塑化。

實(shí)驗(yàn)焊接材料為軋制的2mm的5083鋁合金板，板料用數(shù)控沖床加工成一定尺寸。攪拌頭為外開螺紋型攪拌頭。由于攪拌針長度較小，沒有在攪拌針上加工螺紋，攪拌針長4mm左右，軸肩直徑12mm，針頭直徑4mm。材料為高溫強(qiáng)度較好的鎳復(fù)合材料。

用改造的數(shù)控?cái)嚢枘Σ梁笝C(jī)對其進(jìn)行焊接，將兩塊5083鋁合金板相互錯(cuò)開搭接固定在夾具上，攪拌針下壓約4mm左右，使軸肩壓緊上板平面。攪拌頭旋轉(zhuǎn)沿矩形路徑走一圈完成焊接。焊接完成后為了方便進(jìn)行單向剪切拉伸實(shí)驗(yàn)，對焊后試樣進(jìn)行加工，去掉攪拌頭旋轉(zhuǎn)進(jìn)入和退出時(shí)造成的低強(qiáng)度材料部分。走刀路徑和經(jīng)過加工后的試樣尺寸。

攪拌摩擦焊接實(shí)驗(yàn)可控參數(shù)有攪拌頭轉(zhuǎn)速、攪拌頭進(jìn)給速度和軸向壓力。其中軸向壓力最不容易控制，但可以大約估計(jì)其值，通過對刀時(shí)速控制攪拌頭的軸向壓入量控制其力的大小，軸肩壓入量大則軸向壓力大，反之亦然。

經(jīng)過一定的性能測試，可知這種方法焊接的鋁焊縫，接頭的拉伸剪切強(qiáng)度可以達(dá)到200MPa以上。對于二次重復(fù)焊縫，第二道焊縫沒有引起接頭最小硬度值的降低，只是破壞了硬度的中心對稱性。(欣然)