6061-t4铝合金t型接头搅拌摩擦焊工艺

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1、第23卷第l1期中国有色金属学报2013年11月Vo1.23N0.11TheChineseJournalofNonferrousMetalsNOV.20l3文章编号:1004—0609(2013)11-3048-086061一T4铝合金T型接头搅拌摩擦焊工艺侯晓鹏,杨新岐,崔雷,周光(天津大学天津市现代连接技术重点实验室,天津300072)摘要:采用搅拌摩擦焊方法成功获得3种不同组合形式(搭接/对搭接/对接)的6061一T4铝合金T型接头。对接头的焊接缺陷、微观组织、硬度分布及抗拉强度分别进行观察和测试。结果表明:在前进侧圆角过渡区或筋板焊核区,3种接头均容易出现隧道缺陷;弱结

2、合缺陷由于塑性变形偏离原始连接界面而向筋板或者壁板前进侧偏移;与常规搅拌摩擦焊对接搭接接头不同,T型接头沿筋板方向出现热机影响区和两个圆角过渡区;软化区域和弱结合是导致沿壁板拉伸强度降低的主要原因,而弱结合和隧道缺陷是引起这3种T型接头沿筋板方向断裂的重要原因。关键词:6061铝合金;搅拌摩擦焊;T型接头;组合形式;焊接缺陷中图分类号:TG453.9文献标志码:AFrictionstirweldingprocessof6061一T4aluminumalloyT_jointsHOUXiao-peng,YANGXin-qi,CUILei,ZHOUGuang(TianjinKeyLa

3、boratoryofAdvancedJoiningTechnology,TianjinUniversity,Tianjin300072,China)Abstract:Threecombinationmodes(T-lap/T-butt—lap/T-butt)ofAA6061一T4aluminumalloyT.jointsweresuccessfullyjointedbyfrictionstirwelding.Weldingdefects,microstructure,hardnessprofilesandtensilestrengthoftheobminedT-jointswe

4、reobservedandmeasured,respectively.TheresultsshowthattunneldefectsareeasilyformedinthefilletzoneoftheadvancingsideorinstringernuggetzoneforallthethreemodesofT-joints.Defectsofkissingbondareextrudeddownwardtothestringerorsidewardfromtheoriginaljoiningsurfacestotheadvancingsideoftheskinunderse

5、vereplasticdeformation.T-jointsexhibitthethermo-mechanicalafectedzoneandtwofilletzonesinthestringer,whicharediferentfromtheconventionalbuttandlapjointsoffrictionstirwelding.SofteningzonesandkissingbondarethemainreasonstoreducethetensilestrengthofT_jointsalongskindirection,andkissingbondandtu

6、nneldefectsarethemainreasonsforthefracturesofT_jointsalongstringerdirection.Keywords:6061aluminumalloy;frictionstirwelding;T-iioints;combinationmode;weldingdefect铝合金T型接头是一种在航空航天、高速客车、简称FSW)是一项环保、节能、多用途的新型固相连船舶建造及汽车车体等轻量化结构制造领域广泛应用接技术【l】。由于其焊接过程中接头部位不存在金属的的接头形式,它可以有效提高壁板稳定性而使整个构熔化,因而可避免铝合金熔焊中

7、常见的缺陷,并且具件的质量没有显著增加。目前,通常采用的熔焊方法有焊后残余变形小等优点。因此,把FSW技术拓容易出现铝合金常见的裂纹、气孔等焊接缺陷,较大展到铝合金T型接头中将具有广泛的研究和应用的焊接热循环又会产生很大的残余变形,这些都会严价值。重地降低接头质量。搅拌摩擦焊(Frictionstirwelding,最近几年,国外一些研究机构已对铝合金T型接基金项目:国家自然科学基金资助项目(50775159);高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20110032110027)收稿日期:

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1、第23卷第l1期中国有色金属学报2013年11月Vo1.23N0.11TheChineseJournalofNonferrousMetalsNOV.20l3文章编号:1004—0609(2013)11-3048-086061一T4铝合金T型接头搅拌摩擦焊工艺侯晓鹏,杨新岐,崔雷,周光(天津大学天津市现代连接技术重点实验室,天津300072)摘要:采用搅拌摩擦焊方法成功获得3种不同组合形式(搭接/对搭接/对接)的6061一T4铝合金T型接头。对接头的焊接缺陷、微观组织、硬度分布及抗拉强度分别进行观察和测试。结果表明:在前进侧圆角过渡区或筋板焊核区,3种接头均容易出现隧道缺陷;弱结

2、合缺陷由于塑性变形偏离原始连接界面而向筋板或者壁板前进侧偏移;与常规搅拌摩擦焊对接搭接接头不同,T型接头沿筋板方向出现热机影响区和两个圆角过渡区;软化区域和弱结合是导致沿壁板拉伸强度降低的主要原因,而弱结合和隧道缺陷是引起这3种T型接头沿筋板方向断裂的重要原因。关键词:6061铝合金;搅拌摩擦焊;T型接头;组合形式;焊接缺陷中图分类号:TG453.9文献标志码:AFrictionstirweldingprocessof6061一T4aluminumalloyT_jointsHOUXiao-peng,YANGXin-qi,CUILei,ZHOUGuang(TianjinKeyLa

3、boratoryofAdvancedJoiningTechnology,TianjinUniversity,Tianjin300072,China)Abstract:Threecombinationmodes(T-lap/T-butt—lap/T-butt)ofAA6061一T4aluminumalloyT.jointsweresuccessfullyjointedbyfrictionstirwelding.Weldingdefects,microstructure,hardnessprofilesandtensilestrengthoftheobminedT-jointswe

4、reobservedandmeasured,respectively.TheresultsshowthattunneldefectsareeasilyformedinthefilletzoneoftheadvancingsideorinstringernuggetzoneforallthethreemodesofT-joints.Defectsofkissingbondareextrudeddownwardtothestringerorsidewardfromtheoriginaljoiningsurfacestotheadvancingsideoftheskinunderse

5、vereplasticdeformation.T-jointsexhibitthethermo-mechanicalafectedzoneandtwofilletzonesinthestringer,whicharediferentfromtheconventionalbuttandlapjointsoffrictionstirwelding.SofteningzonesandkissingbondarethemainreasonstoreducethetensilestrengthofT_jointsalongskindirection,andkissingbondandtu

6、nneldefectsarethemainreasonsforthefracturesofT_jointsalongstringerdirection.Keywords:6061aluminumalloy;frictionstirwelding;T-iioints;combinationmode;weldingdefect铝合金T型接头是一种在航空航天、高速客车、简称FSW)是一项环保、节能、多用途的新型固相连船舶建造及汽车车体等轻量化结构制造领域广泛应用接技术【l】。由于其焊接过程中接头部位不存在金属的的接头形式,它可以有效提高壁板稳定性而使整个构熔化,因而可避免铝合金熔焊中

7、常见的缺陷,并且具件的质量没有显著增加。目前,通常采用的熔焊方法有焊后残余变形小等优点。因此,把FSW技术拓容易出现铝合金常见的裂纹、气孔等焊接缺陷,较大展到铝合金T型接头中将具有广泛的研究和应用的焊接热循环又会产生很大的残余变形,这些都会严价值。重地降低接头质量。搅拌摩擦焊(Frictionstirwelding,最近几年,国外一些研究机构已对铝合金T型接基金项目:国家自然科学基金资助项目(50775159);高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20110032110027)收稿日期:

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