6005A-T6鋁合金雙軸肩攪拌摩擦焊接頭組織與性能的研究.pdf

1、雙軸肩攪拌摩擦焊是傳統(tǒng)單軸肩攪拌摩擦焊的一次重大技術(shù)革新。其獨(dú)特的下軸肩自支撐結(jié)構(gòu)不但解決了單軸肩攪拌摩擦焊接頭常見的根部缺陷問題，并且提高了狹小空腔等密閉結(jié)構(gòu)的焊接操作性，大大簡化了焊接裝夾過程，提高了焊接生產(chǎn)效率。雙軸肩攪拌摩擦焊接技術(shù)在船舶、航空航天和軌道交通等工業(yè)制造領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，正受到廣大科學(xué)工作者的密切關(guān)注。
　　本文以國內(nèi)鋁合金軌道車輛制造業(yè)廣泛采用的6005A-T6鋁合金為研究對象，采用不同軸肩直徑的攪拌

2、頭和焊接速度進(jìn)行了雙軸肩攪拌摩擦焊接試驗(yàn)。著重分析了攪拌頭軸肩尺寸和焊接速度對接頭的成形性能、微觀組織、力學(xué)性能以及電化學(xué)性能的影響規(guī)律。
　　結(jié)果表明，在一定焊接工藝參數(shù)范圍內(nèi)，采用不同軸肩直徑的雙軸肩攪拌頭進(jìn)行焊接均能得到焊縫表面成型良好的焊接接頭。雙軸肩攪拌摩擦焊接頭橫截面宏觀形貌呈上下表面寬而中間窄的“啞鈴型”，從微觀組織上可以分為四個(gè)區(qū)域：即母材區(qū)、熱影響區(qū)、熱力影響區(qū)和焊核區(qū)。焊核區(qū)在攪拌頭的熱力耦合作用下經(jīng)歷了動(dòng)態(tài)再

3、結(jié)晶過程，形成了細(xì)小的等軸晶組織，前進(jìn)側(cè)熱力影響區(qū)晶粒發(fā)生較大彎曲變形、且該側(cè)熱力影響區(qū)與熱影響區(qū)之間分界線較后退側(cè)明顯。焊前母材坡口表面未清理干凈的氧化鋁在攪拌摩擦焊接過程中進(jìn)入焊縫內(nèi)部形成“S線”，影響了接頭的抗拉強(qiáng)度及疲勞性能，屬于弱連接缺陷。當(dāng)焊接工藝參數(shù)為：軸肩尺寸14mm、主軸旋轉(zhuǎn)速度800r/min、焊接速度600mm/min時(shí)，BT-FSW接頭力學(xué)性能最好，接頭平均抗拉強(qiáng)度為221.8Mpa，達(dá)到母材的78.6%，斷裂伸