多轴载荷下搅拌摩擦点焊接头的失效预测:一种失效经验模型

摘要

搅拌摩擦点焊(FSSW)作为一种固相焊接技术,是适用于汽车铝质车身关键构件连接的新型工艺,且接头在服役期间处于显著的多轴应力状态。本工作采用5052H32和6061T6两种汽车铝合金制备了多种连接工况下的常规FSSW焊接接头,通过多轴加载实验获取其在多角度准静态拉伸下的失效强度,进而提出了多轴载荷下依赖于合矢力的宏观破坏准则,并给出了基于幂函数形式的临界载荷力经验判据模型,所拟合的失效包络线和实测数据吻合良好,最大预测误差为11.8%;进一步讨论了不同车用连接工况对FSSW接头静态失效特性的影响。此经验模型可为工程应用提供可靠的预测,有益于该类接头的强度安全评价和有限连接单元建模。