铝锂合金搅拌摩擦焊搭接接头组织及力学性能

铝锂合金搅拌摩擦焊搭接接头组织及力学性能

张丹丹1， 曲文卿1， 庄来杰1， 杨模聪2， 陈 洁2， 孟 强3， 柴 鹏3 【摘 要】摘要:采用搅拌摩擦焊对2mm厚不同铝锂合金进行搭接，并对接头的组织和力学性能进行分析。同时研究了焊接工艺参数、热处理状态对接头性能的影响。研究表明:搭接接头焊核区呈“洋葱环”结构，由细小的等轴晶组织构成;前进侧搭接界面有“钩状”缺陷，对接头力学性能产生不良影响。搭接接头的塑性较差，伸长率仅有3.18%，不及母材伸长率的25%;当转速为800r/min、焊速为200mm/min时，接头的强塑性最佳，抗拉强度达到467MPa(母材的94%);热处理对搅拌摩擦焊焊接头力学性能影响显著，经过人工时效后，接头强度提高了13%～18%，抗拉强度最高达到526MPa，伸长率都有所下降。断口形貌分析表明:接头拉伸断裂是从前进侧的“钩状”缺陷起裂;接头拉伸断口为准解理和韧窝断裂的复合断口。 【期刊名称】航空材料学报 【年(卷),期】2013(033)002 【总页数】5

【关键词】关键词:搅拌摩擦焊;铝锂合金;力学性能;微观组织;断口分析

21世纪是国内外飞机制造技术飞速发展的时期，在众多先进飞机制造技术中，搅拌摩擦焊(简称FSW)作为一种新型的固相连接技术，在连接飞机金属材料(铝合金、钛合金)时具有焊接材料兼容性好、接头性能高等特点。FSW过程节能环保、易于控制，应用于飞机制造具有明显的技术和经济优势［1～3］。 铝锂合金具有低密度、高比强度、良好的低温性能、耐腐蚀性能等优点，正逐步取代常规铝合金系成为我国飞机壁板选择采用的高性能结构材料。而采用传