H62黄铜搅拌摩擦焊接头微观结构及性能.pdf

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1、第35卷第2期焊接学报Vo1．35N。．22014年2月TRANSACTIONSOFTHECHINAWELDINGINSTITUTIONFebruary2014H62黄铜搅拌摩擦焊接头微观结构及性能宫文彪，毛亚芬，张秋征，王为，(1．长春工业大学先进结构材料教育部重点实验室，长春130012；2．哈尔滨工业大学材料科学与工程学院，哈尔滨150001)摘要：对6mm厚度的H62黄铜搅拌摩擦焊(FSW)焊缝的微观组织、力学性能进行了研究，测试并比较了焊缝和母材金属的动电位和电阻率在热一力作用下的变化．结果表明，焊缝金属经热和机械力的作用后，焊核区、热力影响区和热影响

2、区的平均晶粒尺寸较母材的35．6m均有细化，依次为3．8，22．2，30．6Ixm，反应在力学性能上焊核区硬度最高，拉伸断裂发生在硬度较低的前进侧，在微观断口中存在大量尺寸不均的网状韧窝；焊缝的腐蚀电位较母材有所提高，腐蚀电流密度降低，电阻率高于母材．关键词：H62黄铜；搅拌摩擦焊；力学性能；耐蚀性能；电阻率中图分类号：TG407文献标识码：A文章编号：0253—360X(2014)02—0083—040序言材的电阻率H62黄铜是一种锌含量小于40％的Cu．Zn二元1试验方法合金，具有较高的强度和延展性，可承受冷热加工，因而可作为结构材料用于零部件的生产．目前，

3、铜试验用H62黄铜尺寸为300mmx150mmx6合金的连接主要采用熔焊和钎焊等方法，如钨极惰mm，搅拌头轴肩直径为15mm，搅拌针长为5．95性气体保护焊J、激光焊J、火焰或高频感应钎mm，焊前用丙酮清洗待焊表面，用自制的夹具夹紧焊等．但这些焊接方法在焊接过程中存在以下问后在北京赛福斯特公司生产的FSW．LM-5025型搅题：(1)锌在高温下的蒸发，导致焊缝强度降低；(2)拌摩擦焊机上进行焊接，焊接参数为：旋转频率n=焊缝散热快，焊缝中的柱状晶近乎垂直地向焊缝轴1250r／min，焊接速度=150ram／rain，下压量为向生长，易在结合面处形成显著的偏析，增

4、大热裂纹0．2inm，搅拌针后倾角0=2．5。，用贝加莱编程系统倾向；(3)易产生未熔合、气孔等缺陷；(4)火焰钎焊编写焊接程序，保证焊接时工艺的稳定一致．焊后和感应钎焊均存在钎透率低的问题．用线切割方法切取金相分析、动电位极化曲线及电搅拌摩擦焊(Fsw)是一种新型固相连接技术，阻率测定用样品，用不同型号的砂纸对上述样品各通过高速旋转的搅拌头与待焊工件产生的摩擦热和个表面进行处理直到达到实验所需要求其中电阻率被焊材料的塑性变形释放的热量来实现材料的连测定样品沿焊缝长度方向分别在焊缝中心和母材上接，形成的焊缝具有锻造组织特点．基于铜锌合金切取试样，尺寸为150mm

5、X2mmx2mm，用Ap．材料的特点，采用FSW连接可以避免液相出现导致plent／AT512精密电阻测试仪测得其电阻，根据公式的锌蒸发损失，焊后接头无气孔、无裂纹、残余应力P=RS／L计算出焊缝和母材的电阻率．接头动电位小．目前，对铜一锌合金的FSW焊接研究主要集中极化曲线测试采用3．5％NaC1溶液，在室温条件下在旋转频率和焊接速度对接头组织与力学性能的影用Lviumastat电化学分析系统测定．金相腐蚀剂为响上_4。J，对焊缝金属的耐蚀性能、导电性能还较少5gFeC13+50mLHC1+100mLH20．用EPIPHOT见文献报道．研究采用优化后的工艺参数

6、对6mm300金相分析系统分析焊缝的微观组织相结构，拉厚度的H62黄铜进行FSW焊接，对接头的组织结构伸试验在日本岛津CONROLLER材料试验机上进及耐蚀性能进行了分析研究并比较了焊缝金属和母行，测试两组试样取其平均值，试样尺寸见图1．拉伸断口分析采用JEOL-5600型扫描电镜，接头的硬收稿日期：2013—01—11度分布使用FM-700显微硬度计，载荷0．49N，保载基金项目：吉林省科技厅高科技资助项目(20100362)时间15S．