鋁合金7055攪拌摩擦對接焊接頭微觀組織與力學性能.pdf

1、采用攪拌摩擦焊對5 mm板厚鋁合金7055進行對接焊實驗。通過改變旋轉速度、焊接速度、下壓量等分析焊接工藝參數(shù)對焊縫成形質量的影響，分析接頭各個微區(qū)的微觀組織，探究焊核區(qū)第二相的分布特征，前進側熱機影響區(qū)析出第二相貧乏區(qū)的產生機理以及工藝參數(shù)對熱機影響區(qū)形成析出第二相貧乏的影響?？偨Y焊接接頭微觀組織，并結合維氏硬度、抗拉強度實驗研究工藝參數(shù)對接頭顯微硬度、斷裂特征的影響。
　　實驗結果表明，過大或過小的工藝參數(shù)都會影響焊縫表面及內

2、部的成形質量，優(yōu)化焊接參數(shù)能夠避免攪拌針折斷、焊縫表面飛邊以及內部隧道孔缺陷。對于成形良好的焊接接頭，研究其微觀組織得出以下結論:焊核區(qū)晶粒尺寸沿著接頭厚度方向存在差異，自上而下逐漸減??；析出第二相的分布是影響對接接頭抗拉強度的重要因素，在一定工藝參數(shù)范圍內，焊核區(qū)晶內第二相分布密度隨著旋轉速度的增大而減少；在接頭前進側熱機影響區(qū)與焊核區(qū)的邊界位置，與相鄰區(qū)域比較，形成析出第二相粒子顯著貧乏的區(qū)域。貧乏區(qū)的產生是由于彎曲晶界引起的界面能

3、差，從而使晶界發(fā)生遷移機制導致的，分析認為晶界遷移的驅動力主要為高速旋轉的攪拌針產生的剪切應力。貧乏區(qū)的產生降低了合金第二相強化效果，使得前進側熱機影響區(qū)在拉伸過程中易于斷裂，成為接頭的薄弱區(qū)。
　　分析成形良好焊接接頭的力學性能。接頭顯微硬度自母材至熱影響區(qū)顯著降低，自熱機影響區(qū)至焊核區(qū)顯著提高，熱影響區(qū)和焊核區(qū)范圍內顯微硬度分布曲線較平緩，焊核區(qū)是焊接接頭顯微硬度最高的區(qū)域，但略低于母材。旋轉速度提高導致接頭各微區(qū)硬度減小，抗