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研究生:洪吉松
研究生(外文):chi-sung Hung
論文名稱:摩擦攪拌銲的破壞模式
論文名稱(外文):The Failure Modes of Friction Stir Welding
指導教授:王東安李佳言
指導教授(外文):Dung-An WangChia-Yen Lee
學位類別:碩士
校院名稱:大葉大學
系所名稱:機械工程研究所碩士在職專班
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:58
中文關鍵詞:摩擦攪拌銲接攪拌桿破壞金相
外文關鍵詞:friction stir weldingwelding toolfracturemetallography
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  本研究在於探討摩擦攪拌點銲在拉伸試驗之下的破壞模式,本研究是藉由改變攪拌桿的幾何形狀,探討以不同的凸銷角度在適當的銲接力及銲接時間等銲接參數下,以了解其與銲接強度的相對關係。並且經由進行拉伸破壞試驗及金相實驗探討摩擦攪拌lap-shear 試片在拉伸試驗下的破壞裂痕之成長。

關鍵字:摩擦攪拌銲接,攪拌桿,破壞,金相
Failure mechanism of spot friction welds of aluminum alloy 6061-T6 in lap-shear specimens is investigated. In this research , the failure strength of the sport function welds with different tool pin angle under static tensile loads are studied. Microstructures of the spot friction welds in lap-shear specimens before and after static tensile tests are examined.

Keywords : friction stir welding, welding tool, fracture, metallography
目錄

封面內頁
簽名頁
授權書 iii
中文摘要 iv
英文摘要 v
誌謝 vi
目錄 vii
圖目錄 viii
表目錄 ix

第一章 緒論
1.1 前言 1
1.2 研究動機與目的 2
1.3 研究方法 3
第二章 文獻回顧
2.1 基材6061-T鋁合金板材質特性 4
2.2 摩擦攪拌點銲 4
2.3 摩擦攪拌點銲技術的特色 5
2.3.1 電阻點銲與摩擦攪拌點銲之比較 6
2.3.2 摩擦攪拌點銲的優點 6
2.3.3 摩擦攪拌點銲的缺點 7
2.4 摩擦攪拌點銲之參數 8
2.5 摩擦攪拌點銲微觀組織分佈 9
2.6 再結晶及其相關行為 10
2.7 應用成果 11
第三章 實驗步驟
3.1 實驗基材 12
3.2 銲接機台架設與夾具的設計 12
3.2.1 數位式閃頻器 13
3.2.2 荷重計 14
3.2.3 夾具設計 14
3.3 隔熱墊板的選用 15
3.4 攪拌桿的桿材選用 16
3.4.1 攪拌桿熱處理法 16
3.5 攪拌桿幾何尺寸設計 17
3.6 實驗步驟 18
3.7 金相實驗 19
3.8 拉伸實驗 20
第四章 結果與討論
4.1 銲接參數 21
4.2 金相實驗 21
4.3 拉伸實驗破壞斷面分析 23
4.4 攪拌桿沾黏現象的分析 24
第五章 結論 26
參考文獻 55

圖目錄

圖2.1 摩擦攪拌點銲銲接過程的圖解 31
圖2.2 SFW銲點橫截面顯微結構示意圖 31
圖3.1 摩擦攪拌點銲機台 32
圖3.2 铆釘機 LF-168 油壓出力與表壓曲線 32
圖3.3 數位式閃頻器 33
圖3.4 實驗用夾具 33
圖3.5 光面和粗面之花崗岩石板 34
圖3.6 以光面花崗岩為隔熱墊片的摩擦攪拌點銲銲點 34
圖3.7 以粗面花崗岩為隔熱墊片的摩擦攪拌點銲銲點 35
圖3.8 攪拌桿 (SKD11) 幾何尺寸示意圖 36
圖3.9 實驗流程圖 37
圖3.10 切割機 38
圖3.11 濕式硏摩拋光機 38
圖3.12 剪力試驗試片的示意圖 39
圖3.13 微電腦監控萬能拉伸試驗機 39
圖4.1 製程參數與時間的關係圖 40
圖4.2 凸銷角度與拉伸強度曲線圖拌點銲銲點 40
圖4.3 凸銷角度 0° 銲點截面照片 41
圖4.4 凸銷角度 10° 銲點截面照片 42
圖4.5 凸銷角度 20° 銲點截面照片 43
圖4.6 凸銷角度 30° 銲點截面照片 44
圖4.7 凸銷角度 0° 銲點拉伸截面照片 45
圖4.8 凸銷角度 10° 銲點拉伸截面照片 46
圖4.9 凸銷角度 20° 銲點拉伸截面照片 47
圖4.10 凸銷角度 30° 銲點拉伸截面照片 48
圖4.11 凸銷角度0°、10°、20°、30°刀具沾粘狀態 49
圖4.12 凸銷角度 0° 加工前後照片 50
圖4.13 凸銷角度 10° 加工前後照片 51
圖4.14 凸銷角度 20° 加工前後照片 52
圖4.15 凸銷角度 30° 加工前後照片 53
圖4.16 凸銷角度 20° 時拉伸試驗的荷重-伸長曲線圖 54


表目錄

表3.1 6061-T6鋁合金薄板的化學成份 27
表3.2 泛用型油壓立式鉚釘機,LF-168 規格 28
表3.3 隔熱墊板的使用壽命表 28
表3.4 攪拌桿尺寸 29
表3.5 6061-T6鋁合金金相腐蝕液配方表 29
表3.6 凸銷角度點銲後經拉伸試驗數據分析值 30
表4.1 製程參數值 30
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