摘要
采用FSW-5M型搅拌摩擦焊机对材料为6 mm厚的2219铝合金进行了不同二次焊速的双面搅拌摩擦焊接,并采用超声波应力测试法对2219铝合金双面搅拌摩擦焊的焊接接头残余应力进行了测量,测试面为二次焊接面,垂直焊缝布置为测试线,测试点分别为0 mm、±4 mm、±8 mm、±12 mm、±20 mm、±50 mm、±80 mm、±120 mm、±160 mm。结果表明:各不同二次焊速条件下的2219双面搅拌焊接头纵向残余应力总体分布趋势一致,焊缝及近缝热影响区为残余拉应力,AS侧和RS侧拉应力分布不对称,呈现双峰特征,纵向应力的最大拉应力出现在AS侧轴肩热影响区边缘处。横向残余应力总体水平较低,分布趋势也一致,焊缝区为数值较低的拉应力,横向应力的拉应力峰值出现在焊缝中心。随着二次搅拌头焊速的增加,2219双面搅拌焊接头残余应力水平升高,拉应力峰值增大,这是由于搅拌焊接速度提高使得单位时间内受搅拌头搅拌的金属材料减少,单位长度内的热输入减小,单位时间内温度扩散不充分,焊缝处材料的温度梯度增大、材料热应力增大,同时焊缝区金属材料的变形速率提高,使得材料加工硬度化,搅拌头在向前移动受到的阻力增加所造成的。
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