摩擦增材辅助Ti/Al搅拌摩擦搭接接头特征分析

作者：吕宗亮; 刘景麟; 韩振宇; 朱栋; 万龙; 黄永宪^*

来源：焊接学报, 2022, 43(06): 69-117.

• 摩擦增材
• 钛/铝异种材料
• 界面分析
• 元素扩散

为解决Ti/Al异种材料搅拌摩擦焊接接头强度低、搅拌针磨损等问题，提出一种摩擦增材辅助搅拌摩擦搭接焊(friction addition-friction stir lap welding,FA-FSLW)技术.该新工艺延续了固相连接的优势，具有热输入量低、界面金属间化合物薄等特点.文中研究了以6082铝合金作预沉积层辅助实现3 mm厚2A12铝合金板与4 mm厚TC4钛合金板之间的连接，焊接过程中搅拌头扎入铝沉积层而不接触钛表面，得到抗拉载荷最大为12.2 kN的接头.结果表明,FA-FSLW复合焊接头的界面迁移越大，接头承载越小.同时，发现界面处的Ti,Al元素发生了明显互扩散，Si元素在界面偏聚，与Ti,Al元素发生冶金反应后形成层状纳米级Ti-Al-Si金属间化合物，为提高接头强度奠定基础.

• 单位
  昆山万洲特种焊接有限公司; 哈尔滨工业大学; 先进焊接与连接国家重点实验室