陈永来，李劲风，张绪虎，朱瑞华，杨 珂

2195铝锂合金摩擦搅拌焊接头组织

陈永来1，李劲风2，张绪虎1，朱瑞华1，杨 珂2

（1. 航天材料及工艺研究所，北京 100076；
2. 中南大学 材料科学与工程学院，长沙 410083）

采用圆柱形搅拌头和带螺纹搅拌头，制备2195-T8铝锂合金摩擦搅拌焊接头，研究搅拌头前进速度与旋转速度对接头孔洞缺陷的影响，分析接头的显微组织特征。结果表明：当圆柱形搅拌头旋转速度与前进速度比值不当时，在接头前进侧下部容易产生贯穿整个接头的隧道型缺陷（连续孔洞）；采用带螺纹搅拌头可以消除接头的这种缺陷，有效提高接头抗拉强度。2195-T8铝锂合金基材中强化相包括T1相（Al2CuLi）和θ′相（Al2Cu）；热机影响区所有θ′相及大部分T1相溶解；而焊核区T1相和θ′相均完全溶解，并在焊核区产生较多位错。热影响区和基材为沿轧制方向的板条状晶粒；热机影响区晶粒发生偏转和变形；焊核区晶粒均发生再结晶，但焊核区边缘近热机影响区再结晶晶粒尺寸较小，而中心焊核区再结晶晶粒长大。

2195铝锂合金；摩擦搅拌焊；孔洞缺陷；接头组织

铝锂合金的研究和开发至今已有80多年历史，迄今为止已开发了三代铝锂合金。第三代铝锂合金具有良好的综合性能，已在航空及航天工业上已经获得广泛应用。其中，2195铝锂合金已应用于美国航天飞机第三代外挂燃料外贮箱（超轻贮箱）制造，直至航天飞机退役［1-2］。

随着铝锂合金的推广应用，其焊接性日益受到重视。但铝锂合金采用普通熔化焊时存在诸多问题，包括焊接气孔和焊接热裂纹，导致焊接接头强度远低于母材金属。……