用于连接飞机部件用7075-T6包铝铝合金板的再填充搅拌摩擦点焊参数的优化。
飞机工业中常用的包铝铝合金板(本文的试验材料)的焊接是很难进行的。包铝层保护金属板不受腐蚀。然而，它会降低接头的机械性能，因此，熔核内的包铝层导致焊缝结构的不均匀性。
包铝也使重结晶过程变得困难。包铝薄板的焊接需要特别注意和精确的焊接程序。许多作者使用试错法来选择最佳工艺参数，这使得很难概括工艺参数和接头质量之间的关系。
先前RFSSW焊接试验的结果表明，确保接头最大承载能力的参数会导致结果的大范围分散。因此，研究的目的是开发一种方法来确定焊接参数的最佳值，多标准优化用于实现这一目标。
提出的方法需要试验确定RFSSW参数对飞机上常用的7075-T6包铝铝合金板单搭接接头承载能力的影响。
实验材料选用单搭接接头由7075-T6包铝铝合金板制成。7075-T6包铝薄板重新填充摩擦搅拌点焊在重叠配置中。
接下来，在冷却条件下，使用精密切割机从焊接的薄板上切下120 mm × 30 mm的样品。下板的厚度为0.8毫米，焊接工具操作的上板的厚度为1.6毫米。
之后在环境温度下，使用ZWICK Roell Z-100万能试验机，以5 mm/min的恒定十字头速度，通过拉伸/剪切试验研究接头的承载能力。对样品进行拉伸/剪切试验。与显著的法向应力的出现有关，这会导致接缝受到剪切和剥离。
在现实生活条件下，结构元素的连接使用许多接头进行。这种结构的刚度远大于单个试样的刚度，因此在接头操作过程中产生的力的法向分量的影响非常有限，其承载能力通常不会受到法向应力的显著影响。
接下来研究刀具切入深度的影响节点的承载能力。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的三种不同工具转速制造焊缝。
获得的接头承载能力范围为5510 N至8000 N。工具插入深度对接头承载能力的影响和测试结果的标准偏差。与焊接的持续时间x3= 1.5秒，分配给适当刀具转速的曲线具有相同的趋势。
为了用RFSSW技术代替传统的电阻焊，从而保证更好的焊接质量，必须选择最佳的焊接参数。
这种选择不仅要保证所生产的接头具有高的承载能力，还要保证高的工艺稳定性，其特征在于所获得的结果的方差的最低可能值。
而这需要对过程进行多标准优化，并找到满足上述数学模型的折衷解决方案。
根据实验数据进行换算，可以得出，在采用相等的权重值的情况下(ui= 0.5)，实现了刀具转速的最大值x1= 2229转/分，刀具切入深度x2= 1.60毫米，焊接持续时间x3= 2.02 s。
这对应于等于7071.5 N的接头负载能力和86.22 N的结果离差的标准偏差。假设接头的负载能力比工艺偏差更重要(u1= 0.6,u2= 0.4)，最优解移动到对应于转速的点x1= 2256.05转/分，刀具切入深度x2= 1.55毫米，焊接持续时间x3= 3.4秒。
应用给定的参数设置过程，可以获得7462.37 N的接头承载能力，结果的离差标准偏差为142.09 N。然后进行拉伸/剪切试验。接头承载能力的平均值为7511 N，比标准偏差为102.3 N的优化结果高出0.6%。
综上所述，本文提出了一种优化RFSSW工艺参数的方法，即转速、工具插入深度和焊接时间，以确保RFSSW接头的最大承载能力。得出的主要结论如下:
工具转速对RFSSW接头的承载能力影响最大。该参数的增加允许所需的温度和压力，以确保获得基体材料的充分塑化和再结晶过程，从而确保接头的适当微观结构。
然而，高转速确保了接头的适当负载能力，但也会对焊接结构产生不利影响。在太高的工具旋转速度下制造的焊缝中会出现缺陷。
并且焊缝表面通常非常不平坦，这使得难以获得所需的工具插入深度，从而显著影响了接头的承载能力。结果，焊接过程在所获得的结果之间有很大的差异。
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