铝合金厚板静止轴肩搅拌摩擦焊接头组织及性能

作     者：杨新岐 元惠新 孙转平 闫新中 赵慧慧 YANG Xinqi;YUAN Huixin;SUN Zhuanping;YAN Xinzhong;ZHAO Huihui

作者机构：天津大学材料科学与工程学院天津300350 上海航天设备制造总厂有限公司上海200245 

出 版 物：《材料工程》 (Journal of Materials Engineering)

年 卷 期：2022年第50卷第7期

页      面：128-138页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主　　题：2A14-T4铝合金厚板 静止轴肩搅拌摩擦焊 组织特征 力学性能 

摘      要：采用8.5 mm厚度2A14-T4铝合金和自主研制搅拌工具进行静止轴肩搅拌摩擦焊(stationary shoulder friction stir welding,SSFSW)实验,探讨焊接工艺参数对接头组织和力学性能的影响规律。结果表明:只有在低转速工艺参数范围内(转速ω=400-600 r/min与焊接速率v=60-120 mm/min)可获得焊缝表面光滑、无缺陷厚板铝合金SSFSW焊接接头。SSFSW焊缝区主要由焊核区(NZ)组成,周围热力影响区(TMAZ)及热影响区(HAZ)宽度明显减小,焊核区与搅拌针形状类似且由两种不同尺寸细小等轴晶构成,前进侧NZ晶粒比后退侧NZ更为细小。接头显微硬度呈“W状分布,NZ硬度值可达到母材硬度80%-90%,TMAZ与HAZ交界处存在软化区,硬度最低为母材硬度72%左右。在给定ω=500 r/min,v=140 mm/min焊接参数下,SSFSW接头抗拉强度可达到母材的88%,断裂位置多位于后退侧TMAZ与HAZ交界处软化区,具有韧性断裂特征。