2219鋁合金攪拌摩擦焊接缺陷及接頭力學(xué)性能研究.pdf

1、攪拌摩擦焊接(FrictionStirWelding，以下簡(jiǎn)稱FSW)是一種新型固相連接方法，具有高質(zhì)量、低成本、低變形等特點(diǎn)，隨著該技術(shù)的快速發(fā)展和對(duì)接頭質(zhì)量要求的不斷提高，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注FSW缺陷及其對(duì)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(duì)象，研究焊接工藝參數(shù)與焊接缺陷、微觀組織以及力學(xué)性能的相關(guān)性，從而為揭示FSW缺陷的形成機(jī)理和提高焊接質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。
　　接頭力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果表明，兩種

2、板材接頭的室溫拉伸性能隨焊接參數(shù)具有相同的變化規(guī)律，在最佳匹配參數(shù)下，2.5mm板接頭的抗拉強(qiáng)度最大值為295MPa，是母材的65％，而7.5mm板接頭達(dá)到343MPa，強(qiáng)度系數(shù)高達(dá)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(duì)于母材顯著增大；從彎曲角來(lái)看，2.5mm板接頭略低于母材，而7.5mm板接頭相對(duì)于母材有很大提高。
　　工藝試驗(yàn)結(jié)果表明，F(xiàn)SW接頭中的缺陷可分為焊縫外觀缺陷和焊縫內(nèi)部缺陷兩種，

3、其中外觀缺陷包括溝槽和飛邊，內(nèi)部缺陷包括孔洞和未焊合。影響FSW缺陷產(chǎn)生的主要因素為接工藝參數(shù)和施焊條件，焊速較低、轉(zhuǎn)速較高或壓深較大時(shí)會(huì)形成飛邊，在焊速高、轉(zhuǎn)速低或壓深小的情況下，焊縫塑性材料流動(dòng)不足就會(huì)產(chǎn)生孔洞甚至溝槽缺陷，而在壓深較小或攪拌針長(zhǎng)度較短以及轉(zhuǎn)速較低或焊速較大的情況下，易于產(chǎn)生未焊合缺陷。
　　接頭微觀組織分析表明，焊核區(qū)發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，形成了細(xì)小的等軸晶粒，沉淀相被攪拌頭機(jī)械破碎而細(xì)化；熱機(jī)影響區(qū)受到弱于焊核區(qū)