用于連接配接飛機部件用7075-T6包鋁鋁合金闆的再填充攪拌摩擦點焊參數的優化。
飛機工業中常用的包鋁鋁合金闆(本文的試驗材料)的焊接是很難進行的。包鋁層保護金屬闆不受腐蝕。然而，它會降低接頭的機械性能，是以，熔核内的包鋁層導緻焊縫結構的不均勻性。
包鋁也使重結晶過程變得困難。包鋁薄闆的焊接需要特别注意和精确的焊接程式。許多作者使用試錯法來選擇最佳工藝參數，這使得很難概括工藝參數和接頭品質之間的關系。
先前RFSSW焊接試驗的結果表明，確定接頭最大承載能力的參數會導緻結果的大範圍分散。是以，研究的目的是開發一種方法來确定焊接參數的最佳值，多标準優化用于實作這一目标。
提出的方法需要試驗确定RFSSW參數對飛機上常用的7075-T6包鋁鋁合金闆單搭接接頭承載能力的影響。
實驗材料選用單搭接接頭由7075-T6包鋁鋁合金闆制成。7075-T6包鋁薄闆重新填充摩擦攪拌點焊在重疊配置中。
接下來，在冷卻條件下，使用精密切割機從焊接的薄闆上切下120 mm × 30 mm的樣品。下闆的厚度為0.8毫米，焊接工具操作的上闆的厚度為1.6毫米。
之後在環境溫度下，使用ZWICK Roell Z-100萬能試驗機，以5 mm/min的恒定十字頭速度，通過拉伸/剪切試驗研究接頭的承載能力。對樣品進行拉伸/剪切試驗。與顯著的法向應力的出現有關，這會導緻接縫受到剪切和剝離。
在現實生活條件下，結構元素的連接配接使用許多接頭進行。這種結構的剛度遠大于單個試樣的剛度，是以在接頭操作過程中産生的力的法向分量的影響非常有限，其承載能力通常不會受到法向應力的顯著影響。
接下來研究刀具切入深度的影響節點的承載能力。在等于1.3、1.5、1.7和1.9 mm的工具插入深度下，以2000、2400和2800 rpm的三種不同工具轉速制造焊縫。
獲得的接頭承載能力範圍為5510 N至8000 N。工具插入深度對接頭承載能力的影響和測試結果的标準偏差。與焊接的持續時間x3= 1.5秒，配置設定給适當刀具轉速的曲線具有相同的趨勢。
為了用RFSSW技術代替傳統的電阻焊，進而保證更好的焊接品質，必須選擇最佳的焊接參數。
這種選擇不僅要保證所生産的接頭具有高的承載能力，還要保證高的工藝穩定性，其特征在于所獲得的結果的方差的最低可能值。
而這需要對過程進行多标準優化，并找到滿足上述數學模型的折衷解決方案。
根據實驗資料進行換算，可以得出，在采用相等的權重值的情況下(ui= 0.5)，實作了刀具轉速的最大值x1= 2229轉/分，刀具切入深度x2= 1.60毫米，焊接持續時間x3= 2.02 s。
這對應于等于7071.5 N的接頭負載能力和86.22 N的結果離差的标準偏差。假設接頭的負載能力比工藝偏差更重要(u1= 0.6,u2= 0.4)，最優解移動到對應于轉速的點x1= 2256.05轉/分，刀具切入深度x2= 1.55毫米，焊接持續時間x3= 3.4秒。
應用給定的參數設定過程，可以獲得7462.37 N的接頭承載能力，結果的離差标準偏差為142.09 N。然後進行拉伸/剪切試驗。接頭承載能力的平均值為7511 N，比标準偏差為102.3 N的優化結果高出0.6%。
綜上所述，本文提出了一種優化RFSSW工藝參數的方法，即轉速、工具插入深度和焊接時間，以確定RFSSW接頭的最大承載能力。得出的主要結論如下:
工具轉速對RFSSW接頭的承載能力影響最大。該參數的增加允許所需的溫度和壓力，以確定獲得基體材料的充分塑化和再結晶過程，進而確定接頭的适當微觀結構。
然而，高轉速確定了接頭的适當負載能力，但也會對焊接結構産生不利影響。在太高的工具旋轉速度下制造的焊縫中會出現缺陷。
并且焊縫表面通常非常不平坦，這使得難以獲得所需的工具插入深度，進而顯著影響了接頭的承載能力。結果，焊接過程在所獲得的結果之間有很大的差異。
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