鋁合金7055攪拌摩擦對接焊接頭微觀組織與力學(xué)性能.pdf

1、采用攪拌摩擦焊對5 mm板厚鋁合金7055進(jìn)行對接焊實驗。通過改變旋轉(zhuǎn)速度、焊接速度、下壓量等分析焊接工藝參數(shù)對焊縫成形質(zhì)量的影響，分析接頭各個微區(qū)的微觀組織，探究焊核區(qū)第二相的分布特征，前進(jìn)側(cè)熱機(jī)影響區(qū)析出第二相貧乏區(qū)的產(chǎn)生機(jī)理以及工藝參數(shù)對熱機(jī)影響區(qū)形成析出第二相貧乏的影響?？偨Y(jié)焊接接頭微觀組織，并結(jié)合維氏硬度、抗拉強(qiáng)度實驗研究工藝參數(shù)對接頭顯微硬度、斷裂特征的影響。
　　實驗結(jié)果表明，過大或過小的工藝參數(shù)都會影響焊縫表面及內(nèi)

2、部的成形質(zhì)量，優(yōu)化焊接參數(shù)能夠避免攪拌針折斷、焊縫表面飛邊以及內(nèi)部隧道孔缺陷。對于成形良好的焊接接頭，研究其微觀組織得出以下結(jié)論:焊核區(qū)晶粒尺寸沿著接頭厚度方向存在差異，自上而下逐漸減小；析出第二相的分布是影響對接接頭抗拉強(qiáng)度的重要因素，在一定工藝參數(shù)范圍內(nèi)，焊核區(qū)晶內(nèi)第二相分布密度隨著旋轉(zhuǎn)速度的增大而減少；在接頭前進(jìn)側(cè)熱機(jī)影響區(qū)與焊核區(qū)的邊界位置，與相鄰區(qū)域比較，形成析出第二相粒子顯著貧乏的區(qū)域。貧乏區(qū)的產(chǎn)生是由于彎曲晶界引起的界面能

3、差，從而使晶界發(fā)生遷移機(jī)制導(dǎo)致的，分析認(rèn)為晶界遷移的驅(qū)動力主要為高速旋轉(zhuǎn)的攪拌針產(chǎn)生的剪切應(yīng)力。貧乏區(qū)的產(chǎn)生降低了合金第二相強(qiáng)化效果，使得前進(jìn)側(cè)熱機(jī)影響區(qū)在拉伸過程中易于斷裂，成為接頭的薄弱區(qū)。
　　分析成形良好焊接接頭的力學(xué)性能。接頭顯微硬度自母材至熱影響區(qū)顯著降低，自熱機(jī)影響區(qū)至焊核區(qū)顯著提高，熱影響區(qū)和焊核區(qū)范圍內(nèi)顯微硬度分布曲線較平緩，焊核區(qū)是焊接接頭顯微硬度最高的區(qū)域，但略低于母材。旋轉(zhuǎn)速度提高導(dǎo)致接頭各微區(qū)硬度減小，抗