铝合金搅拌摩擦焊对搭接接头Hook缺陷研究.pdf

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1、焊接技术焊接技术WELDINGTECHNOLOGYWELDINGTECHNOLOGY焊缝焊缝试样厚度BW≥1.39mm，热影响区试样厚度80B≥3.81mm。试验所用试样母材厚度为10mm，焊缝铝合金搅拌摩擦焊对搭接接头Hook缺陷研究H厚度为6mm，热影响区厚度为7mm，满足B值要求，221/2InvestigationonHookDefectofButt-OverlapJointofAluminumAlloybyFrictionStirWelding因此KIC=Kq。母材KIC＝63.28MPa·m，焊缝KIC＝1/21/225.37MPa·m，热影响区KIC＝41.97MPa·m，断

2、裂韧南车株洲电力机车有限公司吴志明吴坚定热影响区性值从大到小依次为母材、热影响区和焊缝。切口宽度0.15中航工业北京航空制造工程研究所马正斌陈巍董春林栾国红3 接头组织及断口分析1.560°6图4是TC17焊接接头的金相显微组织，其中图上[摘要]对厚度为16mm与20mm的6082铝合金法焊接后，搭接末端往往存在一个类似于裂缝的未焊[3-5]5方等轴晶区位于焊缝的心部，晶粒细小，直径约50μm；对搭接接头进行搅拌摩擦焊接试验，结果表明，对搭接区，通常称之为钩状缺陷，或Hook缺陷。“Hook”一图下方为热影响区，晶粒粗大，直径在200μm以上。在接头搅拌摩擦焊接工艺参数可调范围较宽，搅拌头

3、旋转般是由氧化物粒子和局部冶金结合区域共同组成，可图3热影响区加工缺口Fig.3ProcessingnotchofHAZ焊缝区与热影响区中间存在着变形晶区，在变形晶区的速度在300~600r/min及焊接速度在60~200mm/min条能是直线也可能转向一侧（角度可以大于90°）。接头晶界处有细小的等轴晶，这是由于在焊接过程中发生再件下，能够获得完整无缺陷的焊接接头。搭接面处于前中Hook缺陷的存在将导致材料的净连接厚度减薄，从[6-7]结晶造成的。进侧时，Hook缺陷向上偏转，角度大于90°；搭接面处而导致接头强度降低。本文针对车体结构常见的中2 试验结果于后退侧时，Hook缺陷向下偏转

4、，角度小于45°。厚度6082铝合金材料，分析搅拌摩擦焊对搭接接头的疲劳裂纹预制试验在Istron8801上完成，长度为关键词：搅拌摩擦焊对搭接接头Hook缺Hook缺陷特征，以及焊接工艺参数对Hook缺陷的影响。细晶区11mm，在试验过程中，试样未发生挠曲变形。疲劳裂纹陷材料流动预制分为两个阶段：第一阶段，裂纹长度从6mm扩展到[ABSTRACT]Thebutt-overlapjointof6082alu-1 试验材料与方法9.5mm，加载恒力2300N，循环周次约100000次；第二阶minumalloybyfrictionstirweldingisinvestigated.The焊接

5、试验所用材料为16mm及20mm厚的6082-段裂纹从9.5mm扩展到11mm，为保证裂纹前沿尖锐度，resultsshowthatdefect-freejointcanbeobtainedusingT651铝合金轧制板，焊件尺寸规格为500mm×200mm,1/2在恒温下应力加载因子K恒定不变，K=10MPa·m，循differentrotationspeeds(300-600r/min)anddifferent厚度为20mm，铝合金板在试验前铣出如图1（a）所环周次约为20000~30000次。weldingspeeds(60-200mm/min).Whentheoverlapre-示

6、结构。搅拌摩擦焊试验在中国搅拌摩擦焊中心的静试验在规定的加载速率下，自动记录载荷-位移曲变形晶区gionisinAS,Hookdefectdeflectstowardstheweldsur-龙门搅拌摩擦焊接设备上进行，焊接试验采用针长为[2]线，即P-V曲线。使用了线性工作范围在2.8以内的facewithalargerangle(>90°).However,whentheoverlap16.2mm的锥形带螺纹搅拌头，焊接方式为单道对搭接引伸计，试验结束后，打开裂纹用工具显微镜，在裂纹前regionisinRS,Hookdefectdeflectstowardstheweldfoot拼焊，

7、焊接后结构如图1（b）所示。[2]热影响区沿平均取5个点，用以下公式计算初始裂纹长度a0。withasmallerangle(>45°).焊接前，打磨掉焊接处的氧化膜并清除焊接试板表4Keywords:FrictionstirweldingButt-overlap面的油污等杂质，将两块待焊铝合金厚板固定在刚性垫1a1+a5a0=+ai。250μmjoint Hookdefect Materi