鋁鋰合金攪拌摩擦搭接焊接頭組織與性能研究

鋁鋰合金攪拌摩擦搭接焊接頭組織與性能研究 總結： 摘要: 以厚度為1.5mm的5A90鋁鋰合金為研究對象，開(kāi)展了鋁鋰合金攪拌摩擦搭接焊工藝研究，分析不同焊接速度對搭接接頭組織及硬度的影響。結果表明：當轉速為1200 r/min，焊接速度為100 mm/min時(shí)，焊接接頭組織致密，焊核區為細小均勻的等軸晶粒；熱機影響區出現彎曲或拉伸變形，熱影響區晶粒尺寸發(fā)生粗化。搭接接頭母材區的硬度最高，在熱機影響區和熱影響區硬度下降，在焊核區硬度上升。在焊核區與熱機影響區的交界處硬度會(huì )發(fā)生突變現象。 綱要： 1. 引言鋁鋰合金因具有低密度、高的比強度和比剛度、耐腐蝕以及良好的焊接性等優(yōu)異的綜合性能，已成為航空航天領(lǐng)域發(fā)展迅速的輕量化結構材料 [1] 。由于焊接過(guò)程溫度低，因此具有焊后變形小、焊件力學(xué)性能好等優(yōu)點(diǎn)，是鋁鋰合金結構件有效連接的先進(jìn)方法之一 [4] 。在焊接之前，可以先使用專(zhuān)用的研磨砂紙拋光鋁鋰合金重疊表面以除去成分復雜的氧化膜以及其它雜質(zhì)；焊接轉速為1200 r/min逆時(shí)針旋轉插入待焊薄板的重疊位置，分別采用不同的焊接速度(100/200/300 mm/min)進(jìn)行攪拌摩擦搭接焊。試驗后沿垂直焊縫方向截取試樣，對攪拌摩擦焊搭接接頭進(jìn)行宏觀(guān)及微觀(guān)組織觀(guān)察。3. 結果與討論3.1. 搭接接頭微觀(guān)組織圖1所示為5A90鋁鋰合金在攪拌頭旋轉速度為1200 r/min時(shí)，分別在不同焊接速度下進(jìn)行攪拌摩擦Table 1. Composition analysis of 5A90 aluminum-lithium alloy (mass fraction, %)表1. 5A90鋁鋰合金的化學(xué)成分含量(質(zhì)量%) Figure 1. Microstructure of 5A90 Al-Li alloy lap joint at different welding speeds: (a) 100 mm/min; (b) 200 m/min; (c) 300 mm/min圖1. 5A90鋁鋰合金在不同焊接速度下的搭接接頭組：(a) 100 mm/min；(b) 200 m/min；(c) 300 mm/min搭接焊接頭組織，5A90鋁鋰合金經(jīng)過(guò)焊接之后會(huì )在其搭接接頭處形成除母材之外的3個(gè)不同的顯微組織區域：在搭接接頭焊縫的中心區域稱(chēng)為焊核區(weld nugget zone, WNZ