近日，由中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)鋁結(jié)構(gòu)分會(huì)理事單位山東建筑大學(xué)、分會(huì)副會(huì)長(zhǎng)單位浙江東南網(wǎng)架股份有限公司和蘇州西巖機(jī)械技術(shù)有限公司合作撰寫的論文“Optimization of continuous drive friction welding process for AA6061-T6 circular pipe and conical head”在國(guó)際期刊Structures發(fā)表。該論文的作者和通訊作者為山東建筑大學(xué)楊大彬副教授。

鋁合金螺栓球節(jié)點(diǎn)空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)具有重量輕、耐腐蝕和低溫、抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用前景良好。由于鋁合金熔焊接頭效率過(guò)低，桿件和錐頭（封板）不宜采用熔焊連接?，F(xiàn)有工程的桿件和錐頭（封板）大多采用冷壓的連接方式，例如天文臺(tái)FAST項(xiàng)目鋁合金螺栓球節(jié)點(diǎn)背架（網(wǎng)架）。

摩擦焊是指利用工件接觸面摩擦產(chǎn)生的熱量為熱源，使工件在壓力作用下產(chǎn)生塑性變形而進(jìn)行焊接的方法。近幾十年來(lái)，摩擦焊以其優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、無(wú)污染的技術(shù)特色，廣泛應(yīng)用于航空航天、電力、汽車制造等行業(yè)，但在建筑領(lǐng)域應(yīng)用較少。摩擦焊是一種固態(tài)焊接方法，焊接過(guò)程中熱輸入比熔焊少，接頭部位一般不會(huì)熔化，因此具有接頭強(qiáng)度高的特點(diǎn)，適合于鋁合金螺栓球節(jié)點(diǎn)空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)桿件和錐頭（封板）的連接。

本文對(duì)鋁合金圓管和錐頭的摩擦焊接工藝及其接頭強(qiáng)度進(jìn)行了研究：基于正交試驗(yàn)方案進(jìn)行了若干6061-T6鋁合金圓管（?90X6mm）的摩擦焊接試驗(yàn)，然后對(duì)切割后的標(biāo)準(zhǔn)試樣進(jìn)行了單向拉伸試驗(yàn)，得到了不同焊接參數(shù)下的焊接接頭效率，通過(guò)方差分析和極差分析確定了更優(yōu)焊接參數(shù)。利用硬度試驗(yàn)及OM、XRD、SEM等對(duì)不同焊接參數(shù)接頭的微觀組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。試驗(yàn)結(jié)果表明：各因素對(duì)接頭焊接效率的影響從大到小依次為摩擦壓力，轉(zhuǎn)速，頂鍛轉(zhuǎn)速；在更優(yōu)焊接工藝下，焊接接頭的抗拉強(qiáng)度可達(dá)母材強(qiáng)度的87%，優(yōu)于傳統(tǒng)熔焊。最后進(jìn)行了鋁合金圓管-錐頭的摩擦焊接試驗(yàn)及焊后試件的單向拉伸試驗(yàn)，驗(yàn)證了更優(yōu)焊接參數(shù)的有效性。

    本研究初步驗(yàn)證了旋轉(zhuǎn)摩擦焊應(yīng)用于鋁合金螺栓球節(jié)點(diǎn)空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)圓管和錐頭連接的可行性，并為后期摩擦焊接頭的熱處理工藝優(yōu)化等研究奠定了一定基礎(chǔ)。