姜玉恒，刘金合，周卫涛

(西北工业大学 材料学院，陕西 西安 710072)

7050铝合金搅拌摩擦焊接头微观组织及力学性能分析

姜玉恒，刘金合，周卫涛

(西北工业大学 材料学院，陕西 西安 710072)

采用搅拌摩擦焊焊接厚12 mm的7050铝合金，分析接头的微观组织和力学性能。研究结果表明，焊核区由于热循环作用形成细小的等轴再结晶组织；热机影响区受机械和热的双重作用组织发生了较大程度的变形，在热循环的作用下发生回复反应；热影响区仅受热循环的作用，组织稍微有粗化现象。力学试验表明：旋转速度400r／min、焊接速度180mm／min时，接头的抗拉强度可以达到391 MPa，为母材的77%；焊接速度200 mm／min，旋转速度450 r／min时，接头的抗拉强度可以达到376 MPa，为母材的74%。断口形貌分析显示，接头断裂模式为穿晶和沿晶混合型断裂。

搅拌摩擦焊；7050铝合金；微观组织；力学性能；断口形貌

0 前言

7050属高强度可热处理合金，具有极高的强度及抗剥落腐蚀和抗应力腐蚀断裂性能。常用于飞机结构件的中厚板挤压件、自由锻打件和模锻件。

1 试验材料和方法

试验材料选择12mm厚的7050铝合金轧制板，规格为300 mm×100 mm，其主要化学成分如表1所示。试验在中国搅拌摩擦焊中心自主研制的FSW-1DB-025型悬臂式搅拌摩擦焊机上进行，沿试样轧制方向进行对接试验。焊接前，将两块待焊铝合金厚板刚性固定在钢垫板上，焊接倾角2.5°，压入量充分。焊接前用粗砂纸对焊接区域进行打磨，并用丙酮擦拭试样表面[1]。

表17050 铝合金主要化学成分 %

焊接时，搅拌头高速旋转插入待焊板材接缝，当搅拌头轴肩压实铝板后，沿接缝前进以完成焊接过程。……