王 耀

（山西机电职业技术学院，山西 长治 046000）

目前，交通运输业的发展方向是轻量化及高速化。5XXX铝合金质量轻，具有良好的耐蚀性能和加工性能。特别是5083铝合金，具有中等强度、良好塑性、抗蚀性及焊接性，在航空航天、轨道交通、船舶等现代交通制造领域广泛应用[1-3]。传统熔焊方法焊接铝合金常带来气孔、夹渣、热裂纹、变形等焊接缺陷，焊缝质量难以控制。

搅拌摩擦焊（FSW）技术是一种不需要填充材料、能耗低、绿色环保的固相连接技术。该技术焊接过程不发生熔化，避免了焊接变形、裂纹、气孔、夹渣等缺陷，已经广泛应用于铝合金焊接。本文通过搅拌摩擦焊接板厚为5 mm的5083铝合金，研究铝合金焊接接头的组织演变规律和力学性能变化，旨在为工程应用提供理论和技术支撑[4]。

1 试验材料、设备及方法

试验母材为厚度5 mm的5083铝合金板材，板材尺寸为150 mm×100 mm×5 mm（长×宽×厚），其化学成分如表1所示。

表1 5083铝合金化学成分%

本试验利用小型搅拌摩擦焊机进行焊接。其中，搅拌针采用上部直径为7 mm、下部直径为6 mm的圆柱螺纹型，其搅拌针长度为3.4 mm，轴肩为22 mm。采用的焊接工艺参数如表2所示。

表2 焊接工艺参数

搅拌摩擦焊接前，首先清洗母材表面，将表面油污去除干净，吹干后用夹具固定在工作台上进行焊接。焊后，沿焊缝横截面及摩擦方向切割试样。抛光后，采用poulton试剂对横截面进行处理，并用LeicaDMI–5000M数字式倒置光学显微镜(OM)获取金相组织。摩擦面用NaOH溶液处理，并用数码相机获取试样低倍组织。用双喷减薄法制取试样，通过JEM-3010透射电子显微镜获取母材及焊接接头特定区域的微观组织。……