異種鋁合金回填式攪拌摩擦點(diǎn)焊微觀組織與力學(xué)性能研究.pdf

1、回填式攪拌摩擦點(diǎn)焊是德國(guó)Helmholtz-Zentrum Geesthacht(前身為GKSS研究中心）提出的，是一種可以用來(lái)取代固定式攪拌摩擦點(diǎn)焊、熔點(diǎn)焊以及鉚接傳統(tǒng)點(diǎn)連接技術(shù)的新型固相點(diǎn)焊方法，可廣泛應(yīng)用于航空航天、車輛船舶等工業(yè)。本研究針對(duì)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(diǎn)焊對(duì)得到的焊點(diǎn)進(jìn)行研究，分析不同焊接參數(shù)對(duì)接頭組織、缺陷、硬度、力學(xué)性能及斷裂模式的影

2、響。
　　本文首先對(duì)5052-H112與2024-T4異種鋁合金回填式點(diǎn)焊接頭進(jìn)行研究。無(wú)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(guò)渡也更為平滑。當(dāng)2024-T4為上板時(shí)，鉤狀缺陷內(nèi)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(dāng)5052-H112作為上板時(shí)，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(zhuǎn)速度下，可得到較大剪切拉伸強(qiáng)度。

3、當(dāng)2024-T4為上板時(shí)，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(dāng)5052-H112作為上板時(shí)，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(duì)7075-T6與2024-T3異種鋁合金回填式點(diǎn)焊接頭進(jìn)行研究。當(dāng)2024-T3為上板時(shí)，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(dāng)7075-T6為上板時(shí)，下板沒有攪拌區(qū)和熱力影響區(qū)。當(dāng)2024-T3為上板時(shí)，在低的旋轉(zhuǎn)速度下，鉤狀缺陷處的孔

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