X形反螺纹搅拌头

拉剪载荷8.62 kN/mm

通过冲击流动改变钩状缺陷形态并扩大搅拌区，显著提升铝合金搭接接头成型质量与承载能力。

张志清 · Liu, Hua · 姬书得 · Jiaqi, Zhang · Chen, Jin · 马琳 · 宋崎

Journal of Materials Research and Technology 2024

参数信息

拉剪载荷

8.62 kN/mm

技术优势

钩状缺陷向下弯曲

冲击流动使钩状缺陷在原始搭接界面上方呈现向下弯曲形貌，避免向上弯曲造成的应力集中和弱化。

搅拌区扩大

材料积聚区的水平冲击作用使搅拌区在邻近区域呈凸出形貌，增大有效连接面积，提高载荷传递能力。

拉剪载荷显著提高

在工具几何参数与焊接工艺参数合理组合下，接头拉剪载荷达到8.62 kN/mm，较常规工艺大幅提升。

应用场景

• 铝合金搅拌摩擦焊接：用于铝合金搭接焊，在现有设备上直接安装X形反螺纹搅拌头即可获得高承载接头。
• 航空铝合金结构连接：为航空铝合金结构提供高强搭接连接，减少钩状缺陷引起的失效风险。
• 高强铝合金接头：7B04高强铝合金搭接时，通过改变钩状缺陷形态实现8.62 kN/mm的拉剪载荷。
• 金属基复合材料连接：该搅拌头设计可望用于金属基复合材料的搭接连接，抑制界面缺陷并提高强度。