周海波，浦娟，龙伟民，饶嘉威，陈书锦

(1.江苏航运职业技术学院，江苏 南通 226010；2.江苏科技大学，江苏 镇江 212000；3.中机智能装备创新研究院(宁波)有限公司，浙江 宁波 315700)

0 前言

高硅铝合金因其密度低、线膨胀系数低、热力学性能好等特点，应用广泛[1-5]。但高硅铝合金具有较大脆硬性较难焊接，采用熔化焊如激光焊、电子束焊等虽然可以实现其连接，但因焊接热输入过大，易造成焊接接头中初晶硅和共晶硅粗大而降低焊接接头韧性[6]。基于这一现状，文中拟采用绿色制造方法——超高旋转速度搅拌摩擦焊开展高硅铝合金超高旋转速度搅拌摩擦焊的工艺研究。

采用传统方法进行高硅铝合金超高旋转速度搅拌摩擦焊工艺研究需要进行大量的试验。而田口法通过DOE设计试验，大大减少了试验次数，能获得试验参数最优化趋势，具有很强的可行性，被国内外学者广泛地应用于各种焊接工艺参数优化中[7-12]。Bozkurt等人[7]以搅拌摩擦焊接聚乙烯薄膜接头最大拉伸强度为响应值，采用Taguchi法对焊接工艺参数进行优化。Datta等人[10]以埋弧焊接接头几何尺寸和热影响区宽度为响应值，采用Taguchi法对埋弧焊接工艺参数进行优化设计。Anawa等人[11]使用Taguchi法优化设计异种材料的激光焊接工艺参数。上述学者们研究表明：田口法是一种低成本、高质量、高稳定性的一种正交设计方法。

文中采用田口法对高硅铝合金超高旋转速度搅拌摩擦焊接工艺参数进行优化，通过信噪比(S/N)分析和方差分析(ANOVA)研究焊接速度、旋转速度、下压量3个工艺参数对焊接接头质量的影响，以期获得高硅铝合金超高旋转速度搅拌摩擦焊最佳工艺参数。……