6005A-T6鋁合金雙軸肩攪拌摩擦焊接頭組織與性能的研究.pdf

1、雙軸肩攪拌摩擦焊是傳統單軸肩攪拌摩擦焊的一次重大技術革新。其獨特的下軸肩自支撐結構不但解決了單軸肩攪拌摩擦焊接頭常見的根部缺陷問題，并且提高了狹小空腔等密閉結構的焊接操作性，大大簡化了焊接裝夾過程，提高了焊接生產效率。雙軸肩攪拌摩擦焊接技術在船舶、航空航天和軌道交通等工業(yè)制造領域具有廣闊的應用前景，正受到廣大科學工作者的密切關注。
　　本文以國內鋁合金軌道車輛制造業(yè)廣泛采用的6005A-T6鋁合金為研究對象，采用不同軸肩直徑的攪拌

2、頭和焊接速度進行了雙軸肩攪拌摩擦焊接試驗。著重分析了攪拌頭軸肩尺寸和焊接速度對接頭的成形性能、微觀組織、力學性能以及電化學性能的影響規(guī)律。
　　結果表明，在一定焊接工藝參數范圍內，采用不同軸肩直徑的雙軸肩攪拌頭進行焊接均能得到焊縫表面成型良好的焊接接頭。雙軸肩攪拌摩擦焊接頭橫截面宏觀形貌呈上下表面寬而中間窄的“啞鈴型”，從微觀組織上可以分為四個區(qū)域：即母材區(qū)、熱影響區(qū)、熱力影響區(qū)和焊核區(qū)。焊核區(qū)在攪拌頭的熱力耦合作用下經歷了動態(tài)再

3、結晶過程，形成了細小的等軸晶組織，前進側熱力影響區(qū)晶粒發(fā)生較大彎曲變形、且該側熱力影響區(qū)與熱影響區(qū)之間分界線較后退側明顯。焊前母材坡口表面未清理干凈的氧化鋁在攪拌摩擦焊接過程中進入焊縫內部形成“S線”，影響了接頭的抗拉強度及疲勞性能，屬于弱連接缺陷。當焊接工藝參數為：軸肩尺寸14mm、主軸旋轉速度800r/min、焊接速度600mm/min時，BT-FSW接頭力學性能最好，接頭平均抗拉強度為221.8Mpa，達到母材的78.6%，斷裂伸