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博碩士論文 etd-0831109-152828 詳細資訊
Title page for etd-0831109-152828
論文名稱
Title
鋁板與銅板對接摩擦攪拌焊接之實驗探討
Experimental Study on Friction Stir Welding of Aluminum and Copper Sheet Butt Joint
系所名稱
Department
畢業學年期
Year, semester
語文別
Language
學位類別
Degree
頁數
Number of pages
78
研究生
Author
指導教授
Advisor
召集委員
Convenor
口試委員
Advisory Committee
口試日期
Date of Exam
2009-07-20
繳交日期
Date of Submission
2009-08-31
關鍵字
Keywords
熱電偶、溫度歷程、摩擦攪拌焊接
Friction Stir Welding, temperature history, thermal couple
統計
Statistics
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中文摘要
本研究為針對異種金屬對接摩擦攪拌焊接時各式加工條件對焊接後產品之硬度、抗拉強度等作一系列之探討。
首先以鋁合金(A5052)進行同種金屬的摩擦攪拌焊接實驗。討論工具頭轉速、工具頭進給速率等加工參數對焊接成形性之影響。焊接時使用K型之熱電偶量測試片上不同位置的溫度歷程。由量取之溫度歷程找出較佳的加工參數組合。
由實驗結果得知,當工具頭轉速越高或是工具頭進給速率越慢則試片所獲得的熱量就會越多,需獲得健全的焊接產品時其工具頭轉速範圍為600rpm到900rpm之間,工具頭進給速率範圍為40mm/min到80mm/min之間,且預熱溫度控制在350℃附近最為恰當。
對於鋁合金以及銅合金之異種金屬的摩擦攪拌焊接,使用工具頭肩部直徑為12mm進行焊接時會因為熱量不足而造成表面有孔洞以及大量切屑的產生,使用工具頭肩部直徑為15mm進行焊接可以提升焊接過程中的熱量進而改善表面有孔洞的產生。
Abstract
This study aimed at dissimilar metal butt friction stir welding in various types of processing conditions on the welding product hardness, tensile strength, etc.
At first, using the AA-5052 as the similar material in FSW(friction stir welding) process. Compare the affected in different working parameter such like tool rotation speed, tool feed rate, etc. During FSW process, using the K-type thermal couple to monitoring the temperature history at different position in the specimen. According the result and finding the best working parameter.
As the result shown, the high speed rotating rate or the low feeding rate will cause more heat energy in the specimen. In completed FSW condition, the range of rotating rate is 600-900rpm, the feeding rate is 40-80mm/min, the preheating temperature is suitable in 350℃.
For the aluminum alloy and copper alloy of the dissimilar metal friction stir welding, specimen’s surface has holes and large chip by lacking heat during using the tool diameter of 12mm to weld, use the tool diameter of 15mm to weld can enhance the heat during the welding process and improve the production of surface.
目次 Table of Contents
謝誌 I
目錄 II
圖目錄 IV
表目錄 VII
中文摘要 VIII
Abstract IX
第一章 緒論 1
1-1 前言 1
1-2 摩擦攪拌焊接製程簡介 3
1-2-1 摩擦攪拌焊接原理與其焊接機制 3
1-2-2 摩擦攪拌焊接特性以及與傳統焊接之比較 4
1-2-3 摩擦攪拌焊接之影響参數 8
1-3 摩擦攪拌焊接文獻回顧 8
1-3-1焊接溫度對焊接後產品特性的影響 8
1-3-2 焊接凸梢與接合面相對位置對焊接特性之影響 10
第二章 研究方法與步驟 12
2-1 實驗設備與試片設計 12
2-1-1 試片與熱電偶 12
2-1-2 工具頭與機台 13
2-1-3 試片鑽空位置之設計 15
2-2 焊接後材料之硬度試驗、拉伸試驗及斷面組織觀察 17
2-2-1維氏硬度(Vickers Hardness)試驗 17
2-2-2 拉伸試驗 19
2-2-3斷面組織觀察 20
第三章 實驗結果與討論 21
3-1 各加工參數對摩擦攪拌焊接之影響 21
3-1-1轉速對焊接性之影響 21
3-1-2進給速率對焊接性之影響 32
3-2 同種金屬之摩擦攪拌焊接實驗 42
3-2-1 成功異種鋁合金焊接之加工參數範圍 42
3-2-2銅-銅之摩擦攪拌焊接 51
3-3 銅-鋁之摩擦攪拌焊接 57
第四章 結論 62
4-1結論 62
4-2 未來方向 63
參考文獻 64

參考文獻 References
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