本研究採用CNC控制的三軸垂直加工中心,最大主軸轉速為12000rpm,用於焊接目的,焊接在鋁2024合金板的對盤接頭配置上進行。用於焊接的鋁2024合金板尺寸為4毫米厚度、100毫米長、60毫米寬度,其化學成分在表1中給出。為了製造焊接工具,使用H13工具鋼,通過熱處理工藝硬化到60HRC。焊接工具由一個肩部和一個直圓柱形銷組成,上面刻著螺紋。焊接工具採用不同尺寸的肩徑和銷徑來研究其對表面缺陷形成的影響。圖1(a)演示了不同肩徑和銷徑的焊接工具。與刀具幾何形狀一起,刀具旋轉速度和焊接速度也相應變化,以研究其對缺陷形成的影響。表 2 顯示了用於進行實驗時考慮的輸入參數及其值。對於考慮的參數,要進行的實驗數量很大;因此,為了減少實驗試驗的數量,採用了實驗技術的設計。田口L27正交陣列在表3中進行了構建,並據此進行了實驗。
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