噴射成形超高強(qiáng)度鋁合金攪拌摩擦焊接頭組織性能研究.pdf

1、噴射成形技術(shù)制備的鋁合金組織均勻細(xì)小，無(wú)明顯宏觀偏析，采用傳統(tǒng)熔化焊焊接噴射成形鋁合金時(shí)接頭軟化現(xiàn)象嚴(yán)重，大大降低材料性能。攪拌摩擦焊作為一種固態(tài)焊接方法能有效焊接噴射成形鋁合金。
　　對(duì) T76態(tài)噴射成形7055進(jìn)行焊接并測(cè)溫，研究焊接工藝參數(shù)對(duì)熱循環(huán)和組織性能的影響。通過拉伸和硬度試驗(yàn)分析工藝參數(shù)對(duì)接頭力學(xué)性能的影響，采用OM、SEM等手段對(duì)接頭進(jìn)行微觀分析，研究工藝參數(shù)、組織和性能之間的關(guān)系。然后對(duì)擠壓態(tài)、固溶態(tài)噴射成形70

2、55進(jìn)行焊接并對(duì)擠壓態(tài)和固溶態(tài)接頭進(jìn)行后續(xù)熱處理，研究母材初始狀態(tài)和焊后熱處理對(duì)接頭組織和性能的影響。
　　測(cè)溫結(jié)果表明，攪拌摩擦焊接過程中各點(diǎn)溫度先升高再降低。焊縫初始、穩(wěn)定、結(jié)束階段所達(dá)到的溫度峰值逐漸上升。各點(diǎn)溫度峰值隨著旋轉(zhuǎn)速度的提高和焊接速度的降低而上升。后退側(cè)溫度低于前進(jìn)側(cè)溫度。距離焊縫上表面越遠(yuǎn)溫度越低。
　　接頭宏觀上可以看出，飛邊主要出現(xiàn)在后退側(cè)，下壓量固定的情況下焊接速度減小或旋轉(zhuǎn)速度提高，飛邊更加嚴(yán)重。

3、焊核中心區(qū)寬度隨著焊接速度的減小或旋轉(zhuǎn)速度的提高而變寬。微觀分析表明，隨著焊接速度的減小和旋轉(zhuǎn)速度的提高，焊核區(qū)和部分熱機(jī)械影響區(qū)發(fā)生再結(jié)晶，力學(xué)性能優(yōu)良，熱影響區(qū)晶粒長(zhǎng)大成為接頭薄弱區(qū)域。
　　焊核區(qū)上部析出相數(shù)量少、尺寸大，焊核中下部析出相數(shù)量多尺寸較小，焊核中下部出現(xiàn)孔洞。熱機(jī)械影響區(qū)析出相的數(shù)量和尺寸與焊核區(qū)中下部大體相同但表現(xiàn)出了明顯的方向性。熱影響區(qū)第二相部分溶解，白色顆粒數(shù)量少。當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度較小時(shí)，析出相數(shù)量較少尺寸較

4、小。隨著焊接速度的減小，焊核區(qū)域析出相出現(xiàn)長(zhǎng)大。
　　隨著焊接速度和旋轉(zhuǎn)速度的提高，接頭抗拉強(qiáng)度和延伸率先降低再提高。轉(zhuǎn)速為1350rpm焊速為75mm/min時(shí)，抗拉強(qiáng)度467.12MPa，達(dá)到母材強(qiáng)度的86.0％。
　　隨著旋轉(zhuǎn)速度的提高，熱影響區(qū)寬度變大，熱影響區(qū)最低硬度值變小。不同焊接速度下熱影響區(qū)寬度變化不大，大約都為3mm，但是熱影響區(qū)最低硬度值先降低再提高。
　　旋轉(zhuǎn)速度1350rpm，焊速75mm/mi