畢業(yè)設計（論文）開題報告

1、課題的目的及意義（含國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀分析或設計方案比較、選型分析等）
1.1目的：
鋁及其合金是一種應用非常廣泛焊接金屬材料。它不但具有高的比強度、比模量、斷裂韌度、疲勞強度和耐腐蝕穩(wěn)定性，同時還具有良好的成形工藝性和良好的焊接性。值得一提的是：由于它良好的散熱性，使得車輛引擎部分成為鋁合金的一家天下，尤其是在摩托車重要部件的制造材料中，鋁合金件的焊接工藝扮演著一個不容忽視的重要角色。近幾年來，鋁合金的焊接技術也在突飛猛進地發(fā)展，但是由于鋁及其合金焊接有以下幾大難點: ①鋁合金焊接接頭軟化嚴重,強度系數(shù)低,這也是阻礙鋁合金應用的最大障礙;②鋁合金表面易產(chǎn)生難熔的氧化膜(Al2O3 其熔點為2060 ℃) ,這就需要采用大功率密度的焊接工藝; ③鋁合金焊接容易產(chǎn)生氣孔; ④鋁合金焊接易產(chǎn)生熱裂紋; ⑤線膨脹系數(shù)大,易產(chǎn)生焊接變形; ⑥鋁合金熱導率大(約為鋼的4 倍) ,相同焊接速度下,熱輸入要比焊接鋼材大2～4 倍。隨著生產(chǎn)發(fā)展速度和產(chǎn)品使用性能的需要，對于鋁合金的焊接性能必須提高要求，所以鋁合金的焊接要求采用能量密度大、焊接熱輸入小、焊接速度高的高效焊接方法。
本次設計主要針對摩托車鋁合金件的可焊性較差，在焊接過程中易產(chǎn)生焊不透、未熔合、夾雜、氣孔、熱裂紋等缺陷，特別是接頭的軟化造成母材的浪費和應用的限制等問題,通過采用熔化極氬弧焊、鎢極氬弧焊等方法，多次反復的進行焊接性實驗和性能測試，認真思考總結，研究出焊前清洗、填充金屬、焊接工藝等因素對焊接接頭性能的影響規(guī)律，并且通過分析實驗結果，從而優(yōu)化出上述焊接方法適合鋁合金焊接的最佳工藝規(guī)范。
1.2意義：
通過本次設計，可以了解摩托車鋁合金件的焊接性及接頭的使用性能，掌握氬弧焊方法的原理及工藝。通過親自動手設計并操作實驗，觀察實驗過程，總結實驗結果，從而獲得焊接摩托車鋁合金件的最佳工藝方案。
此課程設計是加強實踐，提高動手能力的重要環(huán)節(jié)，是將所學理論知識與實際聯(lián)系起來的橋梁和紐帶。對于培養(yǎng)和提高自己的工程實踐能力、加深對所學課程的理解有十分重要的作用，特別是培養(yǎng)自己綜合利用所學知識分析問題、解決問題的能力具有十分重要的意義。我一定會在規(guī)定的時間內(nèi)，綜合運用多學科的理論知識和技能，積極主動的并且創(chuàng)造性的完成畢業(yè)設計工作。
1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀：
針對鋁合金焊接的難點,近些年來提出了幾種新工藝,在交通、航天、航空等行業(yè)得到了一定應用,幾種新工藝可以很好地解決鋁合金焊接的難點,焊后接頭性能良好,并可以對以前焊接性不好或不可焊的鋁合金進行焊接。
1. 3.1
攪拌摩擦焊FSW( Friction Stir Welding) 是由英國焊接研究所TWI ( The Welding Institute) 1991 年提出的新的固態(tài)塑性連接工藝[1～2 ] 。其工作原理是用一種特殊形式的攪拌頭插入工件待焊部位,通過攪拌頭高速旋轉(zhuǎn)與工件間的攪拌摩擦,摩擦產(chǎn)生熱使該部位金屬處于熱塑性狀態(tài),并在攪拌頭的壓力作用下從其前端向后部塑性流動,從而使焊件壓焊在一起。由于攪拌摩擦焊過程中不存在金屬的熔化,是一種固態(tài)連接過程,故焊接時不存在熔焊的各種缺陷,可以焊接用熔焊方法難以焊接的有色金屬材料,如鋁及高強鋁合金、銅合金、鈦合金以及異種材料、