水下搅拌摩擦焊改善中厚度铝/镁成形和性能的研究

作者：黄体方; 万龙; 高祎晗; 黄永宪^*

来源：电焊机, 2023, 53(03): 83-90.

• 铝/镁
• 异种材料连接
• 水下搅拌摩擦焊
• 金属间化合物
• 拉伸性能

以厚度6 mm的铝/镁异种材料的搅拌摩擦焊为研究对象，分别在空气以及26.5℃和5℃的水下环境下进行焊接，对比研究不同环境下的接头的微观组织、接头性能，并对粘头机理进行探究。结果表明，水下搅拌摩擦焊能够有效降低焊接过程温度，抑制脆性Al-Mg金属间化合物的长大，缓解搅拌头粘头现象，能有效改善焊缝成形和接头力学性能。5℃冷却水环境下得到的铝/镁搅拌摩擦焊接头的拉伸性能和延伸率最高，达到129.3 MPa和4.4%，分别是常规空冷接头的1.8和3.9倍。同时揭示了搅拌头粘着材料主要由Mg2Al3和Al固溶体组成，说明搅拌头粘头现象与Al-Mg金属间化合物的生成直接相关。

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