2000系-7000系鋁合金攪拌摩擦焊特性研究.pdf

1、攪拌摩擦焊(FSW)作為一種全新的固相焊接技術(shù)，以其低能耗、高效率、殘余應(yīng)力小、接頭性能優(yōu)異等特點(diǎn)，受到廣泛關(guān)注，已經(jīng)在航空以及汽車工業(yè)中得到應(yīng)用。雖然國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)作了大量研究工作，但是由于影響FSW的參數(shù)較多，如攪拌頭轉(zhuǎn)速、焊接速度、下壓量、傾角以及板厚等等，為了FSW技術(shù)的工程應(yīng)用，還需要大量的研究工作。
　　本文在詳細(xì)介紹了攪拌摩擦焊的技術(shù)原理、焊接參數(shù)選擇以及國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，選擇一組焊接參數(shù)，分別對AA2024

2、-T4與AA7050-T7451鋁合金進(jìn)行了同種材料FSW焊接以及AA2024-T4/AA7050-T7451異種材料FSW焊接，并分別對三種不同的焊接接頭進(jìn)行了殘余應(yīng)力測試、金相分析和硬度測試。同時對三種焊接接頭分別進(jìn)行了室溫大氣環(huán)境以及3.5％的NaCl溶液浸泡腐蝕50小時后的拉伸試驗(yàn)，得到了不同焊接接頭的力學(xué)性能，并通過斷口分析分別研究了各種焊接接頭的破壞機(jī)理。研究結(jié)果表明，在本文采用的焊接參數(shù)下焊接接頭具有良好的力學(xué)性能，室溫大

3、氣環(huán)境下AA2024-T4和AA7050-T7451同種鋁合金FSW接頭的強(qiáng)度極限分別達(dá)到母材強(qiáng)度的90.2％和91.6％，而AA2024-T4/AA7050-T7451異種鋁合金FSW接頭的強(qiáng)度極限可達(dá)AA2024-T4鋁合金的90.2％。三種焊接接頭處均形成了均勻致密的微觀組織結(jié)構(gòu)；焊接接頭的殘余應(yīng)力分布均呈現(xiàn)出“M”型的分布。顯微硬度均呈“W”型分布，硬度最大值出現(xiàn)在焊接接頭焊核區(qū)。與室溫大氣環(huán)境下的力學(xué)性能比較，經(jīng)腐蝕后三種焊接