2060铝锂合金搅拌摩擦焊工艺与微观组织研究.pdf

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1、《热加工3-艺》2014年4月第43卷第7期2060铝锂合金搅拌摩擦焊工艺与微观组织研究田瑶。徐应强，杨模聪(上海飞机制造有限公司，上海200436)摘要：研究了不同焊接工艺参数条件下，2060铝锂合金接头的宏观形貌和微观组织特点。结果发现。焊核区为细密的等轴晶组织，热影响区组织粗大，热机影响区组织发生畸变；焊缝前进侧界面清晰，后退侧模糊，当热输入因子较大时，前进侧界面也变得模糊起来。对焊缝进行无损和微观组织分析，均未发现焊接缺陷。拉伸测试结果表明，接头静强度达到母材强度的82％以上，较高的热输入利于拉伸强度的提高。以上研究表明：该合金具有较大的工艺窗口。关键词：铝锂合金；搅拌摩擦焊；微观

2、组织；拉伸强度中图分类号：TG453+．9；TG457．14文献标识码：A文章编号：1001．3814(2014)07．0057．04ResearchonProcessandMicrostructureofFrictionStirWeldingJointsfor2060AI-LiAlloyTYao，XUYingqiang，YANGMocong(ShanghaiAircraftManufacturingCo．，Ltd．，Shanghai200436，China)Abstract：Themorphologyandmicrostructureof2060A1-Lialloyjointsweres

3、tudiedunderdiferentweldingparameters．Theresultsshowthatthenuggetzoneiscomposedofequiaxedgrains．Themicostructrueofheatafectedzoneiscoarseparticlesandthegrainmorphologygeneratesdistortioninthethermalmechanicallyafectedzone．Theinterfaceofadvancingsideisclear，butfuzzyintheretreatingside，withtheincreas

4、eofheatinputfactor，advancingsidebecomesblurredtoo．Theweldingdefectsarenotfoundinnon—destructivetestandmicrostructureanalysis．Thetensiletestresultsindicatethatthestaticstrengthoftheweldedjointcouldreach82％ormoreofthebasematerial，andahigherheatinputisconducivetotheimprovementofthetensilestrength．All

5、aboveworkfullyshowthattheal10yhaslargeprocesswindow．Keywords：A1一Lialloy；frictionstirwelding；microstructure；tensilestrength2060为第三代铝锂合金，属于典型的用运输机货舱地板的制造。美国Eclipse一500公务机A1．Li．Cu-Mg系。该合金由于降低了Li元素含量，大量使用FSW技术，263条焊缝共计136m．取代了从而提高Cu／Li含量比．在不降低材料各种力学性7378个铆钉，极大地减轻了结构重量。巴西航空工能的同时，显著改善材料焊接性能，因此，在航空、航业公司于

6、2003年开始FSW技术的应用与开发，于天领域具有广泛的应用前景。2010年4月20Et宣布成功首飞的莱格赛500喷气搅拌摩擦焊(FSW)是一种高效的焊接方法，该公务机，已大量采用FSW技术[1-4]。技术已被证明能够实现所有牌号铝合金的焊接。同采用熔焊法焊接铝锂合金类材料．由于Li元素传统焊接方法相比，该技术展现出制造成本低、环境熔点较低。烧损较为明显，还容易出现焊接气孑L等冶污染小和接头力学性能好等一系列优点。特别是接金缺陷。而采用FSW技术，可以有效避免以上问题。头疲劳性能，优于传统的熔化焊接方法，也不低于铆本文选用在航空、航天领域具有广泛应用前景的接方法，这对于航空工业来说，具有无

7、可比拟的优越2060铝锂合金，开展FSW对接接头焊接工艺与接性。目前，空客公司在A320中央翼盒、A340机翼承头显微组织分析，深入探讨不同焊接工艺条件对接力墙、A350和A380飞机机身壁板等结构中应用了头微观组织的影响。FSW技术。美国波音公司于1999年将FSW技术首1试验材料及方法先成功应用于DELTA系列火箭的制造上，此外，该公司应用FSW技术还实现了C17和C130大型军试验用2060铝锂合金的化学成分f质量