2219鋁合金攪拌摩擦焊接缺陷及接頭力學性能研究.pdf

1、攪拌摩擦焊接(FrictionStirWelding，以下簡稱FSW)是一種新型固相連接方法，具有高質量、低成本、低變形等特點，隨著該技術的快速發展和對接頭質量要求的不斷提高，人們越來越關注FSW缺陷及其對接頭性能的影響。本文以2.5mm和7.5mm兩種厚度的2219鋁合金板材為對象，研究焊接工藝參數與焊接缺陷、微觀組織以及力學性能的相關性，從而為揭示FSW缺陷的形成機理和提高焊接質量奠定基礎。
　　接頭力學性能測試結果表明，兩種

2、板材接頭的室溫拉伸性能隨焊接參數具有相同的變化規律，在最佳匹配參數下，2.5mm板接頭的抗拉強度最大值為295MPa，是母材的65％，而7.5mm板接頭達到343MPa，強度系數高達80%；與室溫拉伸性能相比，接頭的低溫拉伸性能有所提高。接頭的沖擊韌性相對于母材顯著增大；從彎曲角來看，2.5mm板接頭略低于母材，而7.5mm板接頭相對于母材有很大提高。
　　工藝試驗結果表明，FSW接頭中的缺陷可分為焊縫外觀缺陷和焊縫內部缺陷兩種，

3、其中外觀缺陷包括溝槽和飛邊，內部缺陷包括孔洞和未焊合。影響FSW缺陷產生的主要因素為接工藝參數和施焊條件，焊速較低、轉速較高或壓深較大時會形成飛邊，在焊速高、轉速低或壓深小的情況下，焊縫塑性材料流動不足就會產生孔洞甚至溝槽缺陷，而在壓深較小或攪拌針長度較短以及轉速較低或焊速較大的情況下，易于產生未焊合缺陷。
　　接頭微觀組織分析表明，焊核區發生動態再結晶，形成了細小的等軸晶粒，沉淀相被攪拌頭機械破碎而細化；熱機影響區受到弱于焊核區