焊接速度对铝合金搅拌摩擦焊接头性能的影响

作者：李落星^*; 张鹏; 易林峰; 吴时盛; 周巧英

来源：湖南大学学报(自然科学版), 2021, 48(12): 120-128.

DOI：10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2021.12.015

• 搅拌摩擦焊
• 铝合金
• 力学性能
• 焊接速度

以厚度3 mm的6061-T6铝合金板材搅拌摩擦焊对接接头为研究对象,建立热力耦合有限元模型,准确模拟了焊接过程的温度场分布及演变规律,采用光学显微观察、电子背散射衍射、显微硬度测量以及拉伸试验等表征方法,研究了焊接速度对焊接接头成形特性、显微组织和力学性能的影响机理.结果表明:接头焊核区在焊接过程中经历了完全动态再结晶,形成细小等轴晶;后退侧热影响区经历了动态回复,晶粒显著长大,晶界强化作用弱于焊核区晶粒;当焊接速度为300～800 mm/min时,接头焊缝成形良好,拉伸断裂均在焊缝后退侧热影响区,在焊接过程中受温度(400～480℃)影响显著,析出强化相溶解导致力学性能明显降低,在此焊接速度范围内,随速度的提高,接头强度增加,最高强度系数为80.86%(800 mm/min);当焊接速度进一步增加至1 200 mm/min时,接头的焊接成形性变差,焊核区出现未焊合和隧道缺陷,接头拉伸试验时在焊核区发生断裂.

• 单位
  湖南大学; 汽车车身先进设计制造国家重点实验室; 中国航发南方工业有限公司