航空用铝合金搅拌摩擦焊拉伸特性

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1、第30卷第5期2013年10月沈阳航空航天大学学报Jo啪a1ofShenyaIlgAerospaceUniVers埘V01．30No．50ct．2013，‘+。+“+”+“、_f材料工程tk．+。+。+，+-』文章编号：2095—1248(2013)05一0047一04航空用铝合金搅拌摩擦焊拉伸特性陈振中，马小革，肖尧，李明(沈阳航空航天大学航空航天工程学部(院)，沈阳110136)摘要：对6mm厚的航空用AA7050—17451、AA2024一T4铝合金进行了同种和异种材料的搅拌摩擦焊接，并对3种接头的拉伸特性和断口进行了分析。试验结果表明，同种材料接头

2、的强度极限达到母材的90％以上，屈服极限达到母材的75％以上，AA7050／AA2024Fsw接头强度分别达到AA7050母材和AA2024母材的60．5％和70．8％，屈服极限分别达到AA7050母材和AA2024母材的46．2％和75．5％；焊缝焊核区由细小均匀的等轴晶粒组成，热机影响区颗粒粗化并发生扭曲变形，热影响区晶粒受循环热影响变得粗大；拉伸试验断裂发生在前进侧热机影响区／热影响区的过渡段，断口存在明显的韧窝，整体属于韧性断裂。关键词：搅拌摩擦焊；铝合金；力学特性；断口分析中图分类号：V252文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．2

3、095—1248．2013．05．010Tensilepropertiesoffrictionstirweldedal啪inumalloysina访ati册CHENZhen—zhong，MAXiao—ge，ⅪAOYao，UMing(Facul哆ofAemspaceEn百neering，ShenyaIlgAemSpaceuIliVersity，Shenyang1l叭36)Abstract：Thispaperdealswimtlletensilelpmpemest11roughjointingAA7050一T7451andAA2024—7r4alu—IIlin

4、umalloVsinaviacionbVfhctionstirweldaIldanalyzingf}acturesurfaces．Theresultsshowtllatmeulti—mates臼呛ngtllcanreach90％，meyieldlimitcanreach75％，meultima伦s仃er培tllofAA7050／AA2024FSWjointcanreach60．5％ofAA7050锄d70．8％ofAA2024．TheyieldHlIlitcanreach46．2％ofAAL7050aIld75．5％ofAA2024．Theequi．axi

5、alfinegrainsarefoundinmeweldnugget，mecoarsea11ddistortedgrainsintllettlerIno．mechanicallyaf昆ctedzone，andcoarsegrainsintheheatafkctedzone．Thefracturesoccuratmeadvancingsidebetweent11e瑚。一mechaIlicallyaf艳ctedzonea11dheataffectedzone．Dimplesap·pearontllefhcturesud．aces，whichmeansmatme

6、f}actIlresareductilefiacture．Keywords：fHctionstirwelding；aluIllinuma110ys；mechaIlicalproperty；fractogr叩hy搅拌摩擦焊(Fsw，彤ctionStirwelding)是英国焊接研究所发明的一种新型固态焊接技术，不但能有效的解决航空用高强铝合金的连接问题，而且与传统熔焊相比还具有操作简便，绿色环保等优点，适合大规模的工业自动化生产。搅拌摩擦焊技术一经问世便受到极大的关注⋯，目前已经成功应用于航空航天、交通制造、船舶制造等领域拉。5J。国内外学者对同种材料的搅拌

7、摩擦焊技术进行了广泛的研究：G．Minak采用不同的搅拌摩擦焊工艺参数对4mm厚的同种金属基复合材料进行对接发现，焊后试件焊核区的显微硬度比母材明显提高，强度极限和疲劳寿命比母材要低许多。61；P．cavauere等通过将7mm厚的同种金属基复合材料进行搅拌摩擦焊发现，在焊核区收稿日期：2叭2一11—21基金项目：辽宁省教育厅科研基金(项目编号：L2010415)；沈阳市人才项目(项目编号：src2叭101)作者简介：陈振中(1963一)，男，辽宁沈阳人，教授，主要研究方向：结构疲劳断裂与可靠性分析，E-mail：zllenZllong_chen@hoⅡn

8、ail．com。48沈阳航空航天大学学报第30卷存在规则、连续的金