焊前混合表面纳米化对2A14铝合金搅拌摩擦焊接头微观组织和力学性能的影响

作     者：杨建海 张玉祥 葛利玲 程晓 陈家照 高杨 YANG Jianhai;ZHANG Yuxiang;GE Liling;CHENG Xiao;CHEN Jiazhao;GAO Yang

作者机构：火箭军工程大学西安710025 西安理工大学材料科学与工程学院西安710048 中国航天科技集团长征机械厂成都610100 

出 版 物：《金属学报》 (Acta Metallurgica Sinica)

年 卷 期：2017年第53卷第7期

页      面：842-850页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目No.51275517 陕西省科技计划项目No.2009K06-22 西安理工大学特色研究项目No.2014TS002~~ 

主　　题：铝合金 混合表面纳米化 搅拌摩擦焊 显微组织 力学性能 

摘      要：采用超音速微粒轰击(SFPB)和表面机械滚压处理(SMRT)相结合的混合表面纳米化(HSNC)方法在2A14铝合金表面制备出梯度纳米结构(GNS)表层,之后进行了搅拌摩擦焊(FSW)。利用OM、SEM和TEM对比研究了HSNC样品和原始样品FSW焊缝的微观组织和断裂形貌。结果表明,GNS表层以类似S线复杂形式分布在HSNC样品的热机影响区(TMAZ)和焊核区(NZ)中,形成了纳米层区(NLZ);原始样品显微硬度最低处和断裂位置均发生在前进侧的TMAZ,HSNC样品显微硬度最低处和断裂位置均发生在NZ;HSNC样品的抗拉强度比原始样品提高了6.4%,延伸率比原始样品提高了14.1%,两者的断裂方式均为韧性断裂,但原始样品断口形貌为非等轴韧窝和撕裂韧窝,HSNC样品断口形貌为等轴韧窝。分析表明,由于纳米晶的优异性能,NLZ在提高焊缝强度的同时提高了塑性变形能力。