魏艳妮，李京龙，黄 甫，李雪飞

(西北工业大学 摩擦焊接陕西省重点实验室，陕西 西安 710072)

焊接工艺

铝合金搅拌摩擦焊接头残余应力测试分析

魏艳妮，李京龙，黄 甫，李雪飞

(西北工业大学 摩擦焊接陕西省重点实验室，陕西 西安 710072)

采用小孔法研究厚2 mm的6061-T5铝合金搅拌摩擦焊对接接头残余应力的分布规律，分别测量接头处垂直、平行于焊缝的残余应力，并进行了计算分析。结果显示，搅拌摩擦焊接头残余应力在焊缝及其附近区域无论是垂直还是在平行焊缝方向的均承受压应力，且随小孔深度的增加而增加。垂直和平行于焊缝方向的残余应力呈现出周期性分布，且它们在前进侧的周期相比于后退侧较小；残余应力在焊缝两侧呈不对称分布，后退侧应力值较高，其残余应力峰值出现在后退侧轴肩作用区域边缘处，其值分别为93 MPa和100 MPa。

搅拌摩擦焊接；小孔释放法；残余应力

0 前言

搅拌摩擦焊(Friction stir welding)是由英国焊接研究所(TWI)于1991年开发的新型固相连接技术[1]，它是利用搅拌头高速旋转并将搅拌针挤入两块对接板材的接缝处，搅拌针搅动接缝两侧的材料，产生塑性流变和混合；并在轴肩的作用下将搅动变形的材料传输到搅拌头后侧并同时施加锻造作用，从而形成密实无缺陷的焊缝[2]。搅拌摩擦焊自发明至今，在国内外大量实验研究的基础上，已经在焊接机理、适用材料、焊接设备及工程化应用方面取得了很大进步[3]。搅拌摩擦焊接头的残余应力是搅……