赵华夏，李若青,，李浩然

(1.中国航空制造技术研究院,北京,100024；2.沈阳航空航天大学,沈阳,110136)

0 序言

2A12-T4 铝合金作为一种高强度铝合金,具有良好的耐腐蚀性以及优越的断裂韧性，多用于飞机上的蒙皮、铆钉、翼梁等承受高负荷的构件，同时在航空航天、汽车和船舶等领域上应用广泛[1-2].在传统熔化焊技术焊接下的铝合金接头时常会出现裂纹和气孔等缺陷.

搅拌摩擦焊(friction stir welding，FSW)是一种固相焊接技术[3]，自20 世纪90 年代出现以来在国内外掀起了研究热潮，该技术能克服传统熔化焊接技术下接头的裂纹、气孔等缺陷，使其在航空、航天等领域得到了迅猛的发展，搅拌摩擦搭接焊(friction stir lap welding，FSLW) 由此发展而来.作为FSLW 焊接过程中的核心部件，搅拌头会改变焊缝材料流动状态，进而影响接头成形及力学性能.有研究表明驱动焊缝材料流动的重要因素归因于搅拌针上螺纹分布状态，设计合理的螺纹会使被焊板件之间局部材料充分混合，提高接头强度[4-7].李兵等人[5]采用带螺纹和无螺纹搅拌针对2A12 铝合金进行焊接，发现在合适的工艺参数下，带螺纹搅拌针使焊缝区塑化材料流动性更好，焊缝内部无缺陷产生.罗贤道等人[6]对比分析了搅拌针上有无螺纹对7050 铝合金焊缝成形的影响，发现有螺纹结构的搅拌针使焊缝热输入量增加，塑性金属流动性更强，表面成形相对较好.Babu 等人[7]采用三角形及锥形搅拌针对AA2014 铝合金进行FSLW 试验，发现焊缝材料流动与搅拌针形貌紧密相关.在三角形搅拌针焊接下上、下板材料在搅拌区内未能充分混合，可观察到明显的原始界面；……