高強(qiáng)鋁合金攪拌摩擦焊焊接接頭疲勞性能研究.pdf

1、7A09 鋁合金是Al-Zn-Mg-Cu 系可熱處理強(qiáng)化鋁合金，具有強(qiáng)度高、熱加工性能好等優(yōu)點(diǎn)，是國(guó)防軍工和國(guó)民經(jīng)濟(jì)中有著重大戰(zhàn)略意義的新材料。但是，采用熔焊技術(shù)對(duì)其進(jìn)行焊接時(shí)，容易產(chǎn)生氣孔、熱裂紋等缺陷，大大降低了焊接接頭的疲勞性能。為了將高強(qiáng)鋁合金用于航天航空焊接構(gòu)件的制造，本課題研究了7A09 鋁合金T6 態(tài)、M 態(tài)與PWHT 態(tài)攪拌摩擦焊接頭的疲勞性能，觀察了接頭顯微組織、測(cè)量了焊縫橫截面上的顯微硬度分布，并研究了7A09 鋁合

2、金FSW接頭疲勞斷裂特征。 7A09-T6 鋁合金FSW 接頭沿焊縫橫截面顯微硬度呈“高—低—較高—低—高”的W 形分布趨勢(shì)，兩側(cè)母材硬度最高，熱力影響區(qū)和熱影響區(qū)的硬度值都較母材低，焊核硬度值較高，硬度最低值在前進(jìn)邊的熱影響區(qū)，軟化較嚴(yán)重。在同種工藝規(guī)范參數(shù)下，M 態(tài)7A09 鋁合金FSW 對(duì)接接頭的顯微硬度分布呈低-高-低的分布趨勢(shì)，PWHT 態(tài)7A09 鋁合金FSW 對(duì)接接頭橫截面顯微硬度相比，PWHT 態(tài)顯微硬度較高，且

3、接頭的各區(qū)域硬度值變化不大，平均分布在200HV左右。 7A09-T6 態(tài)鋁合金攪拌摩擦焊接頭疲勞裂紋起裂于焊縫底部，斷裂于焊縫前進(jìn)邊熱力影響區(qū)與焊核交界處。當(dāng)n/v=20r/mm 時(shí)，疲勞輝紋較細(xì)密，呈脊骨狀；n/v=25r/mm 時(shí)疲勞輝紋較n/v=15.79r/mm 時(shí)疲勞輝紋扁平寬大。通過(guò)對(duì)疲勞壽命進(jìn)行線性擬合分析得出: 當(dāng)應(yīng)力幅值大于160MPa，n/v=25r/mm 時(shí)，試樣具有較高的疲勞強(qiáng)度；當(dāng)應(yīng)力幅值小于160M