转速对6061铝合金/纯铜异种金属搅拌摩擦焊接头组织与性能的影响

作者：秦佳琛; 张大童; 谭锦红; 尤佳庆; 赵运强

来源：电焊机, 2021, 51(02): 24-30+110.

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2021.02.04

• 6061铝合金
• 纯铜
• 搅拌摩擦焊
• 微观组织
• 力学性能

采用搅拌摩擦焊技术对4 mm厚6061-T6铝合金和纯铜进行连接,研究转速对铝铜异种金属接头组织与力学性能的影响。结果表明,当焊接速度为30 mm/min、搅拌头转速在1 200～1 800 r/min的范围内,可以获得表面成形良好、无缺陷的铝铜异种金属接头。大量破碎的铜被搅入焊核区,形成了组织结构复杂的区域。通过EDS和XRD分析,在焊核区内发现了Al2Cu、Al4Cu9和Al Cu金属间化合物。在界面处,铝和铜发生相互扩散形成金属间化合物层,随着转速的提高,化合物层逐渐变厚。由于晶粒细化、固溶强化作用以及金属间化合物的生成,异种接头的焊核区平均显微硬度值高于铝铜两侧平均硬度,并且在焊核区出现硬度峰值点。随着转速的增加,接头抗拉强度呈现先增大后减小的趋势,所得最优接头抗拉强度为183 MPa,达到铜母材的71.8%,断裂位置位于铝侧热影响区,断裂方式为韧性断裂。

• 单位
  华南理工大学; 广东省科学院