下扎深度对回填式搅拌摩擦点焊接头断裂行为的影响

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1、第49卷第8期西安交通大学学报Vo1．49NO．82015年8月JOURNALOFXI’ANJIAOTONGUNIVERSITYAug．2015DOI：10．7652／Xjtuxb2O15O8O2O下扎深度对回填式搅拌摩擦点焊接头断裂行为的影响岳玉梅，李政玮，马轶男，柴鹏。，邢敬伟(1．沈阳航空航天大学航空航天工程学部，110136，沈阳；2．北京航空航天大学机械工程及自动化学院，100191，北京)摘要：为研究焊接工艺参数对回填式搅拌摩擦点焊(RFSSW)接头断裂行为的影响，以铝合金为例，通过改变焊接过程中

2、套筒的下扎深度对上下板厚度不同的LY12铝合金进行RFSSW试验，从材料流动、原子扩散及接头软化等方面对其接头的断裂机理进行分析，并利用焊点的宏观形貌、显微组织和硬度进行验证。试验及分析结果表明：在RFSSW过程中，当套筒未扎透上板、hook缺陷较平且韧带在整个焊点厚度基本相同时，裂纹主要沿连接强度较弱的搭接面扩展，形成剪切断裂模式；当套筒下扎至下板厚度的15、hook缺陷向上弯曲且套筒回抽路径产生裂纹缺陷时，裂纹更倾向于沿着原子扩散时间较短的套筒回抽路径扩展，形成剪切塞型断裂模式；随着套筒进一步下扎至下板厚

3、的359／6且hook缺陷向下弯曲，裂纹更容易沿着下板中的套筒回抽路径向下扩展；当裂纹扩展到下板的下表面时，形成塞型断裂模式，断口形貌与断裂机理的分析结果相吻合。关键词：回填式搅拌摩擦点焊；断裂行为；铝合金；下扎深度中图分类号：TG453文献标志码：A文章编号：0253—987X(2015)08-0122—06EffectsofPlungeDepthonFractureBehaviorsofRefillFrictionStirSpotWeldingYUEYumei，LIZhengwei，MAYinan，CHA

4、IPeng，XINGJingwei(1．FacultyofAerospaceEngineering，ShenyangAerospaceUniversity，110136，Shenyang；2．SchoolofMechanicalEngineering&Automation，BeihangUniversity，100191，Beijing)Abstract：Effectsofweldingparametersonfracturebehaviorsofrefillfrictionstirspotwelding(R

5、FSSW)weldsareinvestigated．RFSSWisusedtoweldLY12aluminumalloyswithdifferentthicknessesbychangingthesleeveplungedepth．Thefracturemechanismsoftheweldsareinvestigatedfromtheaspectsofmaterialflow，atomicdiffusionandsoftening，andareverifiedbythecrosssection，micros

6、tructureandhardnessoftheweld．Resultsshowthatthecrackpropagatesalongtheinterfaceoflapweldwithlowerjoiningstrengthandformsashearfracturemodewhentheplungedepthissmallerthanthethicknessofupperplate，thehookdefectisflatandthicknessesofbondingligamentintheweldarea

7、lmostthesame，andthecrackismoreeasilytopropagatealongthewithdrawingpathwithshorteratomdiffusiontimeandresultsintheshear—plugfracture．Whenthesleevepenetratesintothelowerplatethicknessof15，thehookdefectbendsupwardsandthecrackdefectappearsatthesleevewithdrawing

8、path．Whenthe收稿日期：2015—02—06。作者简介：岳玉梅(1971～)，女，副教授基金项目：国家自然科学基金资助项目(51204111)；辽宁省自然科学基金资助项目(2013024004)。网络出版时间：2015—07—22网络出版地址：http：∥www．cnki．net／kcms／detail／61．1069．T．20150722．1638．002．html第8期岳玉梅，等：下扎