異種鋁合金回填式攪拌摩擦點焊微觀組織與力學性能研究.pdf

1、回填式攪拌摩擦點焊是德國Helmholtz-Zentrum Geesthacht(前身為GKSS研究中心）提出的，是一種可以用來取代固定式攪拌摩擦點焊、熔點焊以及鉚接傳統(tǒng)點連接技術的新型固相點焊方法，可廣泛應用于航空航天、車輛船舶等工業(yè)。本研究針對2mm厚的5052-H112、2024-T4、2024-T3、7075-T6航空鋁合金，用回填式攪拌摩擦點焊對得到的焊點進行研究，分析不同焊接參數(shù)對接頭組織、缺陷、硬度、力學性能及斷裂模式的影

2、響。
　　本文首先對5052-H112與2024-T4異種鋁合金回填式點焊接頭進行研究。無論何種材料作為上板，接頭都可分為攪拌區(qū)、熱力影響區(qū)、熱影響區(qū)和母材區(qū)。鉤狀缺陷隨著熱輸入的增加變得模糊，過渡也更為平滑。當2024-T4為上板時，鉤狀缺陷內部出現(xiàn)孔洞，上板中線處的硬度呈“W”形分布，下板的硬度呈碗形分布；當5052-H112作為上板時，上板的硬度呈碗形分布，下板的硬度呈“W”形分布。在低的旋轉速度下，可得到較大剪切拉伸強度。

3、當2024-T4為上板時，在剪切拉伸載荷作用下接頭的失效模式為剪切斷裂和塞型斷裂；當5052-H112作為上板時，在剪切拉伸載荷作用下接頭的失效模式為剪切斷裂與塞型-剪切斷裂。然后，對7075-T6與2024-T3異種鋁合金回填式點焊接頭進行研究。當2024-T3為上板時，上下板都可分為攪拌區(qū)、熱力影響區(qū)、熱影響區(qū)和母材區(qū)；而當7075-T6為上板時，下板沒有攪拌區(qū)和熱力影響區(qū)。當2024-T3為上板時，在低的旋轉速度下，鉤狀缺陷處的孔

4、洞較小，且隨著焊接時間和旋轉速度的增加，孔洞有擴大的趨勢；而當7075-T6為上板時，同樣在鉤狀缺陷內部存在孔洞，且隨著焊接時間的延長以及旋轉速度的增加，孔洞有減小的趨勢。當2024-T3為上板時，上下板的硬度都呈“W”形分布；當7075-T6為上板時，上板硬度呈“W”形分布，下板2024-T3的硬度呈碗型分布。當2024-T3為上板時，接頭在低的旋轉速度下可以獲得較高的剪切拉伸強度，隨著焊接時間和旋轉速度的增加，拉伸強度有下降的趨勢；