2519A鋁合金攪拌摩擦焊的研究.pdf

1、2519A鋁合金和7A52鋁合金具有較高的強(qiáng)度、耐腐蝕性和優(yōu)良的抗彈性能，在國防裝備、交通等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價(jià)值。目前對2519A和7A52鋁合金焊接的研究主要集中在傳統(tǒng)的熔焊，且獲得的焊接系數(shù)多在0.6左右，對2519A鋁合金的攪拌摩擦焊研究較少，而且目前沒有研究過2519A和7A52異種鋁合金之間的焊接情況。本文采用攪拌摩擦焊工藝對2519A鋁合金以及2519A和7A52異種鋁合金進(jìn)行焊接，并進(jìn)行了研究。
　　 實(shí)驗(yàn)采用自主

2、設(shè)計(jì)的攪拌頭和焊接設(shè)備，對2.75mm厚的2519A和7A52鋁合金進(jìn)行焊接。本文采用不同的旋轉(zhuǎn)速度和焊接速度等焊接參數(shù)，研究攪拌頭的焊接情況，通過一定量的實(shí)驗(yàn)，針對焊接中出現(xiàn)的問題，對攪拌頭進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，原先的攪拌頭命名為Ⅰ型攪拌頭，在Ⅰ型攪拌頭的基礎(chǔ)上，增加了軸肩直徑，并且在軸肩內(nèi)部增加了一道凹槽，命名為Ⅱ型攪拌頭，使用Ⅱ型攪拌頭進(jìn)行焊接，并且采用了水冷工藝控制飛邊，減小熱影響區(qū)軟化，獲得了無缺陷的焊接接頭。通過不同旋轉(zhuǎn)速度和焊接速

3、度的搭配，尋找最合適的焊接參數(shù)，發(fā)現(xiàn)2519A同種鋁合金使用Ⅱ型攪拌頭，在轉(zhuǎn)速3000rpm，焊速80mm/min時(shí)，得到最高強(qiáng)度409.3MPa，達(dá)到母材強(qiáng)度的84.4％。2519A-T87和7A52-T6異種鋁合金也是使用Ⅱ型攪拌頭，在轉(zhuǎn)速2100rpm，焊速40mm/min時(shí)，得到最高強(qiáng)度369.3MPa。
　　 研究發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)速過高或者焊速較慢，容易造成飛邊，同時(shí)在焊縫內(nèi)部形成缺陷，焊接接頭熱影響區(qū)范圍擴(kuò)大，弱化程度加深，

4、但是焊核區(qū)可以發(fā)生再時(shí)效現(xiàn)象，提高焊核區(qū)硬度強(qiáng)度。轉(zhuǎn)速較慢或者焊速過快，容易造成焊縫組織疏松，焊接接頭熱影響區(qū)范圍縮小，弱化程度減輕，但是焊核區(qū)再時(shí)效現(xiàn)象不明顯，焊核區(qū)硬度強(qiáng)度并沒有獲得提升。旋轉(zhuǎn)速度對焊接接頭的影響比焊接速度的影響明顯。使用水冷焊接工藝后，可以明顯減小熱影響區(qū)范圍，提高軟化區(qū)硬度，減少飛邊產(chǎn)生，減少缺陷，焊核區(qū)主要發(fā)生了析出相的溶解長大。2519A和7A52異種鋁合金焊接時(shí)，首先要解決的就是2519A鋁合金的焊接問題，