工艺参数对7003铝合金/AZ31镁合金板搅拌摩擦焊搭接组织及性能影响

作者：刘澳; 华鹏; 李玉虎; 李海宁; 李先芬

来源：焊管, 2023, 46(04): 31-38.

DOI：10.19291/j.cnki.1001-3938.2023.04.005

• 搅拌摩擦焊
• 7003铝合金
• AZ31镁合金
• 金属间化合物

针对7003铝合金和AZ31镁合金两种金属进行搅拌摩擦焊工艺试验，研究不同焊接速度、搅拌速度、轴肩下压量等焊接工艺参数对其搭接接头微观组织、力学性能性能、断口形貌的影响。结果表明，后退侧Hook尺寸明显大于前进侧Hook尺寸且更为曲折，搅拌区内主要由网格状的Al12Mg17组成，网格内部由镁基体和Al12Mg17共同组成，前进侧上空存在一个沿水平方向延伸的金属间化合物（intermetallic compounds,IMCs）薄层；焊缝表面随着转速的提升变得光滑，后退侧Hook尺寸明显增加；行进速度过大会导致冶金反应不充分，焊缝表面出现犁沟，搅拌区底部出现隧道；下压量增大会使接头机械互锁程度增加，当下压量、焊接速度或旋转速度增加时，有效承载面积增大，拉剪力随着搭接接头有效承载面积的增加有不同程度提升；拉剪力最大值（4.02 kN）出现在950-30-0.7参数下，断裂方式为解理脆性断裂；焊缝中心由于Al-Mg金属间化合物的生成，硬度最高为144.8HV0.05。