2195铝锂合金超声振动辅助搅拌摩擦焊接工艺研究
2021-05-21武传松
材料工程 2021年5期
石 磊,戴 翔,武传松,傅 莉
(1 山东大学 材料液固结构演变与加工教育部重点实验室,济南 250061;2 西北工业大学 凝固技术国家重点实验室,西安 710072)
为了达到节能、减排、降耗的目的,航空航天、轨道列车、汽车、船舶、军工等制造领域越来越多地采用轻量化结构件。相较于目前常用的传统铝合金,铝锂合金具有更好的比强度和比刚度以及高损伤容限,采用铝锂合金取代传统铝合金可使结构件减重15%以上,刚度提高10%~20%,因此,铝锂合金已成为航空航天、轨道列车等工业领域实现构件轻量化的理想结构材料之一[1-4]。但铝和锂的物理性能相差较大且均为较活泼金属元素,采用传统熔焊方法焊接时极易产生裂纹、气孔等缺陷以及较大的焊接应力变形,从而降低接头性能,影响其可靠性[2-5]。搅拌摩擦焊(friction stir welding, FSW)作为一种固相连接技术,在轻金属材料的焊接与增材方面表现出巨大的优势[6-7],能够克服铝锂合金熔化焊的缺陷,在铝锂合金焊接领域具有重要的应用前景[8]。
近年来,国内外研究者针对2195铝锂合金的搅拌摩擦焊接工艺开展了一些相关的研究[9-14]。冯吉才等[9]采用锥形光头搅拌针开展了2195铝锂合金轧制板FSW工艺研究。Qin等[10]开展了2195-T8铝锂合金的FSW研究,分析了析出相及微观组织的演变情况。Tayon等[11]分析了2195铝锂合金FSW接头热机影响区的织构演变。Li等[12]分析了2195-T8铝锂合金FSW接头组织与性能的相关性。此外,在其他铝锂合金的搅拌摩擦焊接或搅拌摩擦点焊等方面,研究者们也开展了一些相关的工作[15-19]。……
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