7075高强度铝合金板的摩擦搅拌焊接试验研究

刊名：轻金属溶接（日）

刊期：2014年第12期

作者：荒深纯一等

编译：郝长文

摩擦搅拌焊接（FSW）接头的力学性能取决于工具形状、工具转数及焊接速度。采用7075高强度铝合金板进行摩擦搅拌焊接试验，研究工具插入速度和预热时间对FSW接头金相组织和力学性能的影响。

试验使用板厚5mm的7075-T651铝合金板（以下简称A7075）。将该铝板沿轧制方向机械加工成长200mm、宽50mm的板材后，对焊接接合面和试验材料表面进行脱脂清洗处理。试验使用全自动摩擦搅拌焊接机，同时介绍了试验方法。对试验结果进行分析研究后得出以下结论。

（1）随工具插入速度和预热时间的增加，焊接接合部表面变得平滑，未发现外观缺陷。

（2）在任何焊接条件下，与母材比较，搅拌部位的金相组织明显变得微细，随工具插入速度的增加和预热时间的减少，其金相组织平均结晶晶粒直径变小。在开始部位，在工具插入速度为2mm/s、预热时间0.1s条件下，其金相组织平均结晶晶粒直径为2.6μm。

（3）在搅拌部位及其附近出现软化现象。软化区域的范围及硬度受入热量的影响。在开始部位，插入速度较慢和预热时间较长的条件下，软化区域范围变宽，硬度变小。

（4）在开始部位，如果工具插入速度为2mm/s，则接头抗拉强度较高（最高492MPa），约为母材的84%；伸长率最高为6.3%，比母材低约50%。

（5）接头中尖部位及终端部位几乎不受工具插入速度及预热时间的影响。