陈红

摘要：分析20 mm厚 6A02铝合金双面搅拌摩擦工艺对接头组织及常规力学性能的影响，并研究了拉伸和疲劳裂纹断口特征，研究结果表明：搅拌针针长的不同会明显影响6A02铝合金双面搅拌摩擦焊接头力学性能;当针长过短时，接头横向侧弯试样中心极易出现裂纹，疲劳试验在指定的循环载荷与应力比的条件下无法达到指定的循环次数即发生断裂;当针长与压入量匹配合适时，拉伸、弯曲与疲劳试验性能良好，同时发现接头抗拉强度随搅拌针针长的增加呈先增大后减小的趋势;当搅拌针针长为11 mm时，接头抗拉强度可达到244 MPa，为母材抗拉强度的82.7%。

关键词：双面搅拌摩擦焊;铝合金;焊接工艺;力学性能

中图分类号：TG453+.9      文獻标志码：A         文章编号：1001-2003（2021）03-0084-05

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2021.03.15

0    前言

6A02铝合金为铝-镁-硅系可热处理强化铝合金，强度中等，耐蚀性与焊接性良好，适合锻造与冲压加工，常用于飞机发动机零件制造。

由于铝合金固有特性的存在，其厚板熔化焊接头易出现气孔、夹渣等缺陷，焊后接头软化与变形严重，相比之下，搅拌摩擦焊作为新兴的固相焊接技术为20 mm及以上的铝合金厚板焊接提供了很好的解决方案。贺地求[1]等人研究了氩气保护对20 mm厚6063铝合金搅拌摩擦焊接头性能的影响，发现采用氩气保护可消除接头中的“ S ”曲线。邓清洪[2]等研究了42 mm厚6082-T6铝合金双面搅拌摩擦焊接头力学性能，表明在转速600 r/min，焊速120 mm/min的焊接工艺参数下，获得了表面成形美观、无缺陷的双面FSW接头，接头抗拉强度达到239 MPa。……