龙维峰 李莎

摘 要：目前城轨地铁铝合金底架长地板组焊多采用弧焊焊接，为推进搅拌摩擦焊工艺的应用，提升焊缝质量的同时有效降低生产成本。基于现有的直圆柱体搅拌头，设计了一种新型的分体式搅拌摩擦焊搅拌头，研究不同的搅拌头转速、焊接速度等参数对长地板焊接接头的影响，获得最佳的焊接参数，为后续批量化生产提供理论参考。

关键词：长地板;搅拌摩擦焊;焊接参数

0 引言

搅拌摩擦焊相对于传统熔化焊来说，具有焊接接头外观平整、性能优良，焊后残余应力和变形小，无烟尘、无辐射、无飞溅、无需焊丝与保护气体，节能等优点[1]，被广泛应用于船舶制造、航空航天和轨道交通等领域[2]。搅拌摩擦焊搅拌头与设备是进行搅拌摩擦焊接的基础，其中搅拌头更是决定搅拌摩擦焊焊缝质量的关键因素[3]。

1 长地板结构

为摸索新结构新工艺在长地板焊接过程中的应用状态，确定合适的长地板焊接工艺，以目前城轨B型地铁项目车体长地板作为搅拌摩擦焊焊接工艺研究对象。B型地铁项目长地板截面如下图所示：

长地板摩擦焊接头为全新设计，接头熔深由3.5 mm更新为4 mm，型材的来料力学性能检测数据如下表所示，相较于以往侧墙型材290 MPa左右的抗拉强度，有明显下降，会对焊缝力学性能有一定影响：

2 实验材料与设备

实验选用长地板整体型材，材质6005A-T6铝合金，搅拌摩擦焊焊机为赛福斯特搅拌摩擦焊焊机，实验所用搅拌摩擦焊搅拌头为自行优化设计的带止挡台的新型分体式搅拌头，其外形如图2所示。……